Текст
1976
МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ СССР
НАУЧНЫЙ СОВЕТ ПО ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ И ГРУНТОВЕДЕНИЮ
ОТДЕЛЕНИЯ ГЕОЛОГИИ, ГЕОФИЗИКИ И ГЕОХИМИИ АКАДЕМИИ НАУК СССР
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М. В. ЛОМОНОСОВА
ИНЖЕНЕРНАЯ
ГЕОЛОГИЯ
СССР
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ.
ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР Е. М. СЕРГЕЕВ.
Г. А. ГОЛОДКОВСКАЯ (ЗАМ. ГЛАВНОГО РЕДАКТОРА).
|И В. ПОПОВ) (ЗАМ ГЛАВНОГО РЕДАКТОРА). Е. Г ЧАПОВ-
СКИИ (ЗАМ ГЛАВНОГО РЕДАКТОРА), М. В. ЧУРИНОВ (ЗАМ.
ГЛАВНОГО РЕДАКТОРА), К И АНТОНЕНКО, А. Е. БАБИНЕЦ,
Г. К. БОНДАРИК. И. М. БУАЧИДЗЕ, И. В. ГАРМАНОВ,
С. А. ГУРЬЕВ. С. Л. ДИКОВСКАЯ. В. И. ДМИТРОВСКИЙ,
С В ДРОЗДОВ, Д Г ЗИЛИНГ, Г С ЗОЛОТАРЕВ,
|Н. В. КОЛОМЕНСКИЙ |, И С. КОМАРОВ, В А КУДРЯВЦЕВ,
В. Д ЛОМТАДЗЕ, Р П ТЕУШ, X Т ТУЛЕГАНОВ. Я Н ХАД-
ЖИБАЕВ
Издательство Московского
университета
1 976
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени М. В ЛОМОНОСОВА
ВТОРОЕ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ МИНИСТЕРСТВА
ГЕОЛОГИИ СССР
ИНЖЕНЕРНАЯ
ГЕОЛОГИЯ
СССР
ТОМ
ВТОРОЙ
СИБИРЬ
ПОД РЕДАКЦИЕЙ ЧЛ.-КОРР. АН СССР Е М СЕРГЕЕВА
Издательство Московского
университета
1 976
УДК 624
Второй том монографии сИнженерная геология СССР»
посвящен инженерно-геологическому описанию Западной Си-
бири. В первом разделе рассматривается история геологиче-
ского развития региона и ее влияние на формирование совре-
менных инженерно-геологических условий; во втором разделе
дается систематическое инженерно-геологическое описание
территории; третий раздел посвящен анализу опыта строи-
тельства.
Печатается по постановлению
Редакционно-издательскою совета
Московского университета
(С) Издательство Московского университета, 1976 г.
20806—072
И 077 (02)—76
подписное
ВВЕДЕНИЕ
Народнохозяйственное значение Западной Сибири
Западно-Сибирская плита является одним из крупнейших струк-
турных элементов Евразии. Она занимает около одной седьмой части
территории СССР. Ее общая площадь составляет почти 3,5 млн. км2.
В плане она вытянута в меридиональном направлении: длина ее от
Семипалатинска, расположенного в крайней южной ее топке, до север-
ной оконечности Гыданского полуострова составляет 2400 км, до Но-
вой Земли, образующей северный борт плиты, — несколько превышает
2900 км, а ширина вдоль параллели Свердловска составляет почти
1900 км. В наиболее узком месте, на широте пос. Новый Порт, шири-
на ее уменьшается почти до 750 км, а затем вновь существенно увели-
чивается. На самом севере этой огромной территории расположена
арктическая тундра, на крайнем юге — сухие степи; большая часть
территории занята заболоченной тайгой.
В инженерно-геологическом отношении Западно-Сибирская плита
рассматривается как единый инженерно-геологический регион. Запад-
ная, южная и восточная границы его проводятся по линии выклинива-
ния платформенных формаций мезозойско-кайнозойского чехла плиты
и выходов на дневную поверхность палеозойских дислоцированных по-
род, слагающих обрамляющие складчатые и платформенные сооруже-
ния. Эта граница, как известно, во многих районах достаточно четко
фиксируется хорошо выраженным уступом («палеозойский уступ» вос-
точного склона Урала, уступ вдоль северо-восточной границы Казах-
ской складчатой страны, Алтая, западного склона Енисейского кряжа
и др.). Юго-западная и северо-восточная границы региона проводятся
условно, поскольку нет ясно выраженной границы между Западно-
Сибирской плитой, Тургайским и Предтаймырским прогибами.
Инженерно-геологические условия региона сложные и существенно
неодинаковые в разных его районах. Наибольшей сложностью они
отличаются в северных и центральных районах, где в настоящее время
ведется интенсивное строительство разнообразных инженерных объек-
тов в связи с народнохозяйственным освоением этого богатейшего
края.
До недавнего времени минерально-сырьевая база Западно-Сибир-
ской плиты была мало изученной и вследствие этого сравнительно
5
ограниченной. Промышленность развивалась главным образом в юж-
ных районах, вблизи железных дорог и носила преимущественно обра-
батывающий характер. В этих же районах широко развито и сельское
хозяйство. Центральные и северные районы Западной Сибири были
очень слабо освоены и обжиты. Здесь в основном действовали лесоза-
готовительные и рыбодобывающие нредприя1ия, расположенные по бе-
регам крупных рек. Суровый климат, отсутствие постоянных наземных
путей сообщения и, как следствие этого, очень высокая стоимость освое-
ния уже известных богатств этого края (лес, торф, рыба и др.) сдер-
живали их широкое использование.
Важнейшим событием, коренным образом изменившим народнохо-
зяйственное значение Западной Сибири в целом, явилось открытие
сначала в Тюменской, а затем и Томской областях месторождений
нефти и газа.
Открытие нефтяных и газовых месторождений и последовавшее
за ним интенсивнейшее освоение этих богатств коренным образом пре-
образили облик этого края. Там, где еще семь-восемь лет назад были
лишь небольшие поселки, а чаще совсем необжитая заболоченная тай-
га, а на севере тундра, выросли многочисленные поселки геологов и
геофизиков, нефтс- и газопромыслы; за последние годы построены ма-
гистральные нефте- и газопроводы, шоссейные и железные дороги,
города Урай, Сургут, Нефтеюганск, Нижневартовский, Стрежевой,
Надым и другие (рис. 1). В Западной Сибири создана новая крупней-
шая в СССР топливно-энергетическая база, которая в ближайшие
годы будет постоянно расширяться, создается новая мощная отрасль
промышленности — нефтехимия. Открытие нефти и газа дало толчок
комплексному освоению и других природных ресурсов этого обширно-
го края. Это, в первую очередь, большие запасы леса, термальные
воды, огромнейшие запасы нерудных полезных ископаемых, миллионы
гектаров пастбищ, лугов и пашни для организации высокоразвитого
сельскохозя йствеп ного производства.
Темпы освоения природных богатств Западно-Сибирской плиты с
самого начала были очень высокие. Особенно значительными они были
в девятой пятилетке, в течение которой были успешно выполнены, а по
многим направлениям и перевыполнены Директивы XXIV съезда
КПСС по созданию в Западной Сибири крупнейшей в стране базы неф-
тяной и газовой промышленности. Темпы освоения, а, следовательно,
и объемы строительства должны быть существенно увеличены в деся-
той пятилетке. В Основных положениях ^развития народного хозяйства
СССР па 1976—1980 годы сказано: «В Западной Сибири, продолжить
формирование крупнейшего территориально-производственного ком-
плекса— главной базы страны по добыче нефти и газа. Довести здесь
в 1980 году добычу нефти до 300—310 млн. тонн, газа до 125—
155 млрд. куб. метров. Продолжить строительство Томского нефтехи-
мического комбината. Развернуть строительство Тобольского нефтехи-
мического комплекса. Построить заводы по переработке нефтяного га-
за, систему трубопроводов для транспортировки нефти и газа и желез-
ную дорогу Сургут — Нижневартовск. Начать строительство железной
дороги Сургут — Уренгой. Развивать электроэнергетическую базу.»1
Все это свидетельствует о том, что Западно-Сибирская плита яв-
ляется сосредоточением нескольких крупнейших промышленных комп-
‘ «Правда», 7 марта 1976 г.
6
Рис. 1. Схема размещения народнохозяйственных объектов в пределах централь-
ных и северных районов Западно-Сибирской плиты-
1—нефтехимические комплексы; 2 — газобензиповые заводы; 3 —ГРЭС; 4 —
построенные в девятой пятилетке железные дороги; 5 — предприятия строи-
тельной индустрии; 6 — леспромхозы; 7 — предприятия деревообрабатываю-
щей промышленности; 8 — крупнейшие речные порты; 9 — нефтепроводы дейст-
вующие; 10—нефтепроводы строящиеся и построенные в девятой пятилетке;
11 — нефтепроводы предполагаемые; 12 — газопроводы действующие; 13 — газо-
проводы строящиеся и построенные в девятой пятилетке; 14—газопроводы
предполагаемые; 15 — месторождения нефти; 16 — крупные месторождения газа;
17 — граница Западно-Сибирской плиты
лсксов, способных значительно умножить экономическую мощь нашей
страны. Чтобы органически связать их воедино, предстоит построить
сотни новых предприятий, городов и аэродромов, развить энергетику,
проложить тысячи километров трубопроводов, железных и автомобиль-
ных дорог. Эта огромная по размаху работа потребует новой и разно-
образной инженерно-геологической информации.
В настоящее время инженерно-геологические изыскания стали про-
водиться геологически грамотно, экономично и оперативно. Этому спо-
собствует установление после многолетних исследований основных
закономерностей пространственной изменчивости инженерно-геологиче-
ских условий Западно-Сибирской плиты, составление инженерно-геоло-
гических и других специальных карт с региональным описанием боль-
шинства районов плиты, а также многочисленные публикации, осве-
щающие инженерно-геологические условия этого огромного и своеоб-
разного региона.
История инженерно-геологического изучения
Западно-Сибирской плиты
Инженерно-геологическое изучение Западно-Сибирской плиты на-
чалось еще в прошлом веке. Оно тесно связано с историей геологиче-
ского изучения этой территории и особенно тесно — с этапами ее гид-
рогеологических исследований.
История инженерно-геологического изучения Западно-Сибирской
плиты по характеру работ, их объемам, методике исследований и их
результатам четко подразделяется на четыре основных периода. Для
первого из них (вторая половина XVIII в.—1917 г.) характерно про-
ведение непланомерных исследований, в процессе которых были полу-
чены самые первые сведения о геологических особенностях территории
плиты в целом и инженерно-геологических условиях ряда южных пунк-
тов ее; само понятие «инженерная геология» в то время не существо-
вало, хотя некоторые исследования по своему характеру приближались
к современному понятию «инженерно-геологические». Второй период
(1917—1947 гг.) знаменуется началом проведения планомерных геоло-
гических исследований, увеличением их объемов, проведением инже-
нерно-геологических исследований на строительных площадках, трас-
сах немногочисленных тогда железных дорог и в районах изысканий
под гидротехнические сооружения. Третий период, охватывающий
1948—1960 гг., характеризуется планомерным проведением Государст-
венной геологической мелкомасштабной съемки, началом широкого-
проведения глубокого бурения и площадных геофизических исследова-
ний, приведших к открытию первых газовых и нефтяных месторожде-
ний, выполнением инженерно-геологических исследований для обосно-
вания проектов крупных строек. Отличительной чертой’ четвертого
периода, начавшегося в 1961 г., является резкое увеличение объемов,
нефте-газопоисковых работ, позволивших открыть крупнейшие нефтя-
ные и газовые месторождения, и проведение в связи с их освоением
региональных мелкомасштабных инженерно-геологических исследова-
ний в большинстве районов Западно-Сибирской плиты, а также чрез-
вычайно резкое увеличение объемов инженерно-геологических изыска-
ний под самые разнообразные инженерные объекты (города, нефте- и
газопромыслы, газо- и нефтепроводы, железные и автомобильные до-
роги, аэродромы, речные порты и т. п.), выполнение обобщающих
работ по инженерной геологии Западной Сибири.
8
Не останавливаясь на рассмотрении работ первого периода
исследований, поскольку сейчас они имеют лишь историческое значе-
ние, отмстим лишь, что уже в работах А. Ф. Миддендорфа (1843),
Л. А. Ячевского (1889) и Б. М. Житкова (1913) были приведены пер-
вые сведения о многолетнемерзлых породах севера Западно-Сибирской
плиты, а в процессе строительства Сибирской железнодорожной маги-
страли Геологическим комитетом и Комитетом Сибирской железной
дороги проводились достаточно подробные исследования геологическо-
го строения, гидрогеологических особенностей верхних водоносных
горизонтов и характера грунта, которые, по существу, явились первы-
ми инженерно-геологическими изысканиями в Западной Сибири.
Начало второго периода изучения Западной Сибири связано-
с Великой Октябрьской социалистической революцией, после которой
геологические исследования стали развиваться гораздо интенсивнее.
Однако в первые послереволюционные годы это были все еще отдель-
ные, не связанные воедино работы, и лишь в 30-х годах начинается
планомерное, систематическое геологическое изучение этого сурового и*
малообжитого края. В работах С. Г. Боча (1933, 1937), В. Г. Василь-
ева (1939, 1946), И. П. Герасимова (1940, 1946), В. И. Громова (1934,
1937), В. А. Дементьева (1936, 1940, 1947), В. Г. Елисеева (1948),
Р. С. Ильина (1936), В. А. Николаева (1947 и др.), В. А. Обручева
(1931—1945), А. И. Попова (1947, 1949 и др.), В. Н. Сакса (1936—
1953 и др.), М. М. Фрадкина (1939, 1946), Я. С. Эдельштейна (1926,
1936, 1939) и многих других геологов к середине 40-х годов были
освещены основные вопросы тектоники, стратиграфии, геоморфологии,
установлены области развития тех или иных генетических типов отло-
жений, их возраст и условия залегания. В этот период изучались в
основном кайнозойские отложения и лишь на юге плиты, где проводи-
лось глубокое (до 1500 м) бурение, — и мезозойские образования.
Уже в этот период изучения Западной Сибири возникли серьезные
разногласия в вопросах стратиграфии четвертичных отложений, кото-
рые не разрешены полностью и в настоящее время и затрудняют изу-
чение инженерно-геологических условий Западной Сибири.
В связи с возросшими потребностями в питьевом и техническом
водоснабжении населенных пунктов и предприятий с конца 20-х годов
резко возрастают объемы гидрогеологических исследований в южной
половине Западно-Сибирской плиты, в процессе которых изучались
преимущественно воды четвертичных, неогеновых и олигоценовых от-
ложений. Результаты этих работ позволили получить данные о глуби-
не залегания, дебите и химическом составе подземных вод — факторах,,
которые всегда приходится учитывать при инженерно-геологической
оценке местности. В последующие годы (1943—1946) Западно-Сибир-
ским геологическим управлением (С. Г. Вейром, М. И. Кучин, П.П. Ми-
хайлов, А. С. Полиновский и др.) были составлены среднемасштабные
карты ряда районов юго-востока плиты, а несколько позже подобные
карты юго-западной части Западно-Сибирской плиты были выполнены
сотрудниками Уральского геологического управления (В. И. Антипин,
Н. Д. Буданов, В. Ф. Ковалев, Л. Е. Месс и др.). Своеобразным ито-
гом гидрогеологических исследований второго периода можно рассмат-
ривать работу М. И. Кучина «Геохимия подземных вод Западной Си-
бири» (1947).
В течение всего второго периода, особенно во второй половине
его в южных районах Западно-Сибирской плиты велись работы но
инженерно-геологической характеристике территории городов, много-
численных строившихся заводов, а также по трассам проектировав-
9-
шихся железных дорог. Некоторые результаты этих исследований
«освещены в работах М. И. Кучина (1932, 1948 и др.) и Ф. П. Нифан-
това (1935, 1948 и др.). Начиная с 1938 г. экспедициями Гидроэнерго-
проекта проводились инженерно-геологические исследования по рекам
Томь и Обь в связи с проектированием гидроэлектростанций.
В северных районах Западно-Сибирской плиты гидрогеологические
и мерзлотные исследования, в процессе которых был накоплен мате-
риал, имеющий важное инженерно-геологическое значение, начались
по существу лишь после 1930 г. Различные данные о многолетнемерз-
лых породах и криогенных явлениях приводятся в работах Б. Н. Го-
родкова (1932), В. Н. Андреева (1936), В. С. Говорухина и др. Первой
обобщающей работой следует считать монографию М. И. Сумгина
(1937) по вечной мерзлоте СССР, в которой приведена карта распро-
странения мерзлых пород, в том числе и по Западной Сибири. Цен-
ные материалы об инженерно-геологических условиях были получены
в 1932 г. Н. Л. Цитовичем при изысканиях под строительство в районе
Усть-Порта на Енисее. Материалы исследований более поздних дово-
енных лет, проведенных в этом районе, опубликованы в работах
Г. Е. Рябухина (1939) и В. М. Пономарева (1952).
В 1935 г. была организована Игарская мерзлотная станция, кото-
рая более 20 лет была единственным стационаром, дающим материа-
лы по режиму многолетнемерзлых пород Западной Сибири. Важные
-сведения о многолетнемерзлых горных породах приведены в работах
Н. Я. Каца (1939), С. П. Качурина (1938) и В. Н. Сакса (1940).
В 1945 г. были возобновлены экспедиционные исследования Инсти-
тута мерзлотоведения АН СССР, возглавлявшиеся А. И. Поповым.
Эти исследования, продолжавшиеся по 1948 г., охватили долины Ваха,
Назыма, Турухана, Енисея, Таза, Казыма и Полуя. Они носили мар-
шрутный характер и сопровождались бурением, электрозондировапием
и электропрофилированием. На основании этих работ А. И. Поповым
впоследствии был опубликован ряд статей (1946, 1950, 1957 и др.) и
составлена монография (1953), которая до 1967 г. являлась наиболее
полной работой, освещающей распространение многолетнемерзлых по-
род, нх мощность, температуру, криогенные явления, проявление зо-
нального характера в распространении криогенных образований.
В 1947—1948 гг. в районе м. Каменный па побережье Обской губы
были проведены детальные инженерно-геологические и геокриологиче-
ские исследования экспедицией Главсевморпути (Жуков, Салтыков,
1953). Эти работы позволили выявить закономерности в распределе-
нии температуры и льдистостн многолетнемерзлых пород в зависимо-
сти от геоморфологического строения территории и ее удаленности от
побережья Обской губы, а также получить данные о несущей способ-
ности мерзлых и талых пород, о вероятных тепловых осадках мерзлых
толщ.
Таким образом, в течение второго периода инженерно-геологиче-
ские исследования достаточно систематично проводились в южных
районах Западно-Сибирской плиты, где в эти годы достаточно интен-
сивно шло социалистическое строительство. В северной половине ее
•они проводились в крайне небольших объемах даже в конце периода.
Однако именно в это время были выяснены в общих чертах основные
закономерности геологического строения верхней части разреза этих
районов плиты и некоторые мерзлотные особенности территории, без
знания которых невозможно было бы перейти к более детальным ра-
ботам.
40
За начало третьего периода инженерно-геологического изу-
чения Западной Сибири мы принимаем 1948 год, потому что именно
с этого времени изучение геологического строения и инженерно-геоло-
гических особенностей плиты резко усилилось и качественно измени-
лось. Целым рядом крупнейших геологических организаций страны
(ВАГТ, ВСЕГЕИ, НИИГА, ЗСГУ, ТТГУ и др.) начала проводиться
планомерная Государственная мелкомасштабная геологическая съем-
ка, сильно возрос объем нефтепоисковых работ, а также инженерно-
геологических изысканий для обоснования крупных строительных
объектов.
Исследования, выполненные многочисленным отрядом геологов,
среди которых следует в первую очередь назвать Ф..А. Алявдина,
С. А. Архипова, М. Н. Бойцова, Е. П. Бойцову, С. Г. Боча, В. В. Вдо-
вина, В. С. Волкову, Я. М. Гройсмана, М. А. Дрознеса, И. Г. Зальц-
мана, Ю. Ф. Захарова, А. Л. Земцова, Г. А. Значко-Яворского, В. А. Зу-
бакова, Ф. А. Каплянскую, В. И. Кайялайнена, В. А. Калашникову,
И. И. Краснова, Ю. Н. Кулакова, К. В. Курдюкова, Г. И. Лазукова,
П. Ф. Ли, В. А. Лидера, В. С. Ломаченкова, Г. Ф. Лунгерсгаузена,
С. Г. Максименко, В. А. Мартынова, Б. В. Мизерова, Н. П. Мокипа,
1Л. П. Нагорского, В. Н. Соколова, С. А. Стрелкова, О. В. Суздальского,
В. Д. Тарноградского, С. Л. Троицкого, В. К. Хлебникова, С. Б. Шац-
кого и многих других, позволили получить данные о геолого-геоморфо-
логических особенностях плиты и составить новые геологические кар-
ты на всю ее территорию. Почти одновременно с окончанием мелко-
масштабных съемок издастся ряд сводных геологических карт
масштаба 1:2500000: карта четвертичных отложений Западно-Сибир-
ской низменности и сопредельных территорий под редакцией С. А. Яков-
лева и С. В. Яковлевой и карта четвертичных отложений Советской
Арктики под редакцией С. А. Стрелкова. Эти картографические мате-
риалы сыграли важную роль в познании инженерно-геологических осо-
бенностей Западно-Сибирской плиты.
С 1948 года интенсивно начали проводиться иефтегазопоисковые
работы. В первые годы основной объем их был сконцентрирован в
южной части плиты, а затем —в ес центральных и западных районах.
Уже в 1953 г. был получен первый газовый фонтан в Березовском
районе, а в 1960 г. открыто Шаимскос нефтяное месторождение.
В процессе геологосъемочных и особенно нефте- и газоразведоч-
иых работ была разработана стратиграфия мезозойско-кайнозойских
отложений, установлены основные закономерности их образования,
составлены тектонические схемы фундамента и мезозойско-кайнозой-
ского чехла плиты, выяснены закономерности химизма, газонасыщен-
ности и движения гл убо коза летающих подземных вод и т. п. Именно в
этот период было опубликовано большое количество работ, освещаю-
щих все вышеназванные вопросы. Основные итоги исследований этих
лет в наиболее сконцентрированном виде изложены в работах, вышед-
ших под редакцией Д. В. Дробышева и В. П. Казаринова (1958) и
Н. Н. Ростовцева (1958), в монографиях Ф. Г. Гурари (1959),В.П. Ка-
заринова (1958), а также в трудах ВНИГРИ, ВСЕГЕИ, СНИИГГИМС,
НИИГА и других организаций. Накопленный материал позволил уже
в 1956 г. собрать междуведомственное совещание по разработке стра-
тиграфических схем Сибири, решения которого были существенно
дополнены в 1960 г. на Новосибирском междуведомственном сове-
щании.
В процессе геологосъемочных, поисковых и нефтегазоразведочных
работ были выяснены основные гидрогеологические особенности За-
11
падно-Сибирского артезианского бассейна. В итоге этих работ для
большинства районов его, особенно южных, были достаточно хорошо-
изучены верхние водоносные горизонты, имеющие наибольшее значе-
ние с инженерно-геологической точки зрения. Однако многие районы
центра и севера Западно-Сибирской плиты к концу 50-х годов в гид-
рогеологическом отношении остались изученными слабо, а по химизму
и агрессивности подземных вод этих районов имелись лишь отрывоч-
ные сведения (Обидин, 1959, 1959а; Пономарев, 1952). Наиболее важ-
ные для оценки инженерно-геологических условий гидрогеологические-
материалы приведены в многочисленных отчетах, а также в работах
С. Г. Бейрома и Е. В. Михайловой (I960), И. В. Гармонова,Л. В. Ива-
нова и В. М. Сугробова (1960), В. Ф. Ковалева (1960), Е. В. Михай-
ловой (1958) и других гидрогеологов. Особо следует отметить огром-
ные по объему работы с целью выяснения источников водоснабжения
сельскохозяйственных предприятий и населенных пунктов, которые бы-
ли выполнены геологами территориальных геологических управлений и
Второго гидрогеологического управления в связи с освоением целин-
ных и залежных земель.
В течение рассматриваемого периода были получены обширные
материалы по инженерной геологии. В южных районах инженерно-гео-
логические изыскания во все возрастающих объемах выполнялись на
территории развивающихся городов, вновь строящихся заводов, насе-
ленных пунктов, дорог, линий электропередач. В 1957—1958 гг. в про-
цессе поисковых работ в юго-восточной части Западно-Сибирского
железорудного бассейна изучались гидрогеологические и инженерно-
геологические условия разработки Бокчарского и Полынянского руд-
ных полей. С 1956 по 1958 г. в долине Томи проводились инженерно-
геологические исследования в районе водохранилища Томской ГЭС.
Томская комплексная экспедиция с 1959 г. выполняла комплексную
теолого-гидрогеологическую и инженерно-геологическую съемки в рай-
оне Томска и пос. Белый Яр, по данным которых Г. Л. Сулакшина и
другие позже составили обзор инженерно-геологических особенностей
этих районов. Подобные работы в 1959—1960 гг. были проведены в.
районах Новосибирска, Тюмени и других городов юга Западно-Сибир-
ской плиты. Богатый фактический материал, характеризующий инже-
нерно-геологические свойства пород, собранный в процессе этих иссле-
дований, в известной степени обобщен в работах В. Л. Антиповой
(1959), А. Н. Ерофеева (1957), М. И. Кучина (1959, 1960, 1960а),
Ф. А. Никитенко (1956, 1957, 1958, 1958а, 1959, 1960), Ф. П. Нифанто-
ва (1956 и др.) и других исследователей.
В 50-х годах в связи с начавшимся экономическим освоением
обширные инженерно-геологические исследования и изыскания были
выполнены в северо-западных, центральных и северных районах За-
падно-Сибирской плиты. К ним, в первую очередь, следует отнести-
изыскания Желдорпроекта МВД СССР под проектное задание и тех-
нический проект железной дороги Салехард — Игарка (1949—1953 гг.)
в процессе выполнения которых было собрано большое количество
фактических данных (до сих пор не опубликованных) о распростране-
нии многолетнемерзлых порол и инженерно-геологических условиях
территории.
Несколько позднее (1953—1957 гг.) обширные инженерно-геологи-
ческие исследования в Приобьс и Прииртышье были выполнены инсти-
тутом Гидропроект МЭС СССР в содружестве с кафедрой грунтоведе-
ния и инженерной геологии и кафедрой мерзлотоведения геологическо-
го факультета Московского университета при разработке схемы гидро-
12
энергетического использования Оби н Иртыша. Велись изыскания под
строительство Нижне-Обской ГЭС и в зоне ее водохранилища. В про-
цессе этих работ были составлены геологические, мерзлотные и инже-
нерно-геологические карты разных масштабов, изучены инженерно-гео-
логические свойства горных пород. Детальные мерзлотные исследова-
ния в районе Салехардских гидротехнических створов позволили
установить новые закономерности в строении мерзлых толщ. Район
Салехарда, как отмечали В. В. Баулин и др. (1967), стал с этого
времени вторым пунктом (после Игарки) на территории низменности,
где начали проводиться систематические мерзлотные исследования.
На основе всех этих работ в 1958 г. были составлены схема гидроэнер-
гетического использования Оби и схематический проект Нижне-Обской
гидроэлектростанции, а также проведено инженерно-геологическое
районирование долины Оби для целей гидротехнического и промыш-
ленно-гражданского строительства. Итоги исследований были опубли-
кованы в ряде статей и докладов, посвященных характеристике инже-
нерно-геологических свойств генетических типов горных пород, разви-
тых в долине Оби (Березкина, 1959; Вашковский, 1957; Коцеруба, 1959,
1961; Мипервип, Сергеев, 1958; Минервин, 1958, 1959, 1959а; Мещан-
ский, 1957; Одинцова, 1957, 1957а; Сергеев и др., 1961; и др ), совре-
менных геологических процессов Нижнего Приобья (Герасимова, 1959,
1959а, 1960), геокриологических условий долины Оби в ее нижнем
течении (Ананяп, Баулин, 1960; Баулин, 1958, 1960; Мощанский, 1958;
Эпштейн, 1958, 1961, и др.), сезонного промерзания и протаивания
(К. А. Кондратьева), а также инженерно-геологическому районирова-
нию долины Оби (Поляков, Сергеев, 1958; Сергеев и др., 1964. и др.)
и другим вопросам.
Большой вклад в познание геокриологических, а следовательно, и
инженерно-геологических условий севера Западной Сибири также внес-
ли геологи ВНИГРИ. В частности Ю. Ф. Андреевым (1960, 1960а,
1962) и Ж. М. Белорусовой (1963) детально описаны криогенные об-
разования на Тазовском полуострове и Обь-Пурском междуречье. Цен-
ные материалы о вечной мерзлоте приводят Л. Ф. Куницын (1958),
А. А. Земцов (1957—1962) и Н. И. Обилии (1959).
Значительные по объему инженерно-геологические изыскания бы-
ли выполнены в 1955—1960 гг. экспедициями Ленгипротранса для
составления проектных заданий железнодорожных линий Полуноч-
ное — Нарыкары и Ивдель — Обь. В результате этих работ были полу-
чены первые сведения об инженерно-геологических условиях обширных
междуречий ледниковой зоны плиты.
Этот краткий обзор показывает, что для третьего периода изуче-
ния Западно-Сибирской плиты (1948—1960 гг.) характерно начало
площадных мелкомасштабных инженерно-геологических исследований,
охвативших значительные участки долины Оби и непосредственно при-
легающих к ней районов, и крупные инженерно-геологические изыска-
ния под конкретные строительные объекты во многих районах терри-
тории.
Четвертый период в истории инженерно-геологического изу-
чения. который, по-видимому, целесообразно исчислять с 1961 г., ха-
рактеризуется дальнейшим увеличением объемов нефтегазопоисковых
работ, проведением многочисленных тематических исследований по
всем вопросам геологии и широким размахом инженерно-геологических
исследований и изысканий.
Нефтегазопоисковые работы увенчались успехом — в пределах
Тюменской. Томской и Новосибирской областей открыты многочислен-
13
ные нефтяные месторождения, а на севере Западно-Сибирской пли-
ты — крупнейшие газовые месторождения. В процессе этих работ, а
также геофизических и тематических исследований получены современ-
ные представления о тектонике плиты, стратиграфии, литологии и из-
менчивости мсзозойско-кайпозойских отложений, гидрогеологических
особенностях Западно-Сибирского артезианского бассейна. Результаты
этих исследований изложены в многочисленных публикациях и отче-
тах, которые в этом кратком очерке невозможно даже перечислить.
Важнейшие для инженерной геологии результаты этих исследований
приведены в 44-м томе монографии «Геология СССР» (1964), в моно-
графиях «Геология и нефтегазоносность Западно-Сибирской низменно-
сти— новой нефтяной базы СССР» (1963), «Геологическое строение и
прогноз нефтегазоносности севера Западной Сибири» (1968), в работах
М. Я. Рудкевича «Тектоника Западно-Сибирской плиты и ее райониро-
вание по перспективам нефтегазоносности» (1969) и других геологов.
Важнейшее значение имело выход в свет монографий С. А. Архипова
(1971), И. А. Волкова и др. (1969), В. С. Волковой (1966), В. А. Зу-
бакова (1972), Г. И. Лазукова (1970, 1972), в которых подведены
определенные итоги изучения четвертичных отложений, а также рабо-
та С. А. Архипова, В. В. Вдовина, Б. В. Мизерова и В. А. Николаева
(1970), посвященная характеристике истории формирования рельефа
Западной Сибири. В это же время были составлены Карта новейшей
тектоники Западно-Сибирской низменности масштаба 1:2500000 (Вар-
ламов и др., 1969) и Геоморфологическая карта этой территории мас-
штаба 1:1500000 (под редакцией И. П. Варламова). Эти, а также
другие материалы явились фундаментальной и достаточно информа-
тивной геологической основой для проведения площадных инженерно-
геологических исследований.
В течение четвертого периода были выполнены обширные гидро-
геологические исследования, причем они, с одной стороны, были посвя-
щены изучению глубокозалегающих подземных вод Западно-Сибир-
ского артезианского бассейна, а с другой — изучению закономерностей
распространения, условий формирования, химизма и среднемасштабно-
му картированию подземных вод олигоцен-четвертичных отложений в-
основном южных и в меньшей степени центральных и северных райо-
нов плиты. Результаты исследований последнего направления, которые
имеют наиболее важное инженерно-геологическое значение, изложены
в работах И. В. Гармонова и др. (1960, 1961, 1965), С. Г. Бсйрома,
Е. В. Михайловой и Ю. П. Никольской (1961), В. В. Нелюбина (1965),
В. В. Нелюбина и Ю. К. Смоленнева (1966), Ю. К. Смолепцева (1965)
и других гидрогеологов. Своеобразным итогом всех гидрогеологиче-
ских исследований, выполненных в пределах Западно-Сибирской пли-
ты, явилось издание XVI тома монографии «Гидрогеология СССР»
(1970).
Для четвертого периода характерно резкое усиление и, главное,
качественное изменение инженерно-геологических исследований. Они
проводились во всех районах Западно-Сибирской плиты, но наиболь-
шие по объему и значению исследования были выполнены в централь-
ной и северной части ес.
В юго-восточных районах Западно-Сибирской плиты инженерно-
геологические исследования, в процессе которых составлялись мелко-
масштабные инженерно-геологические карты и региональные обзоры
на базе обобщения уже имевшихся данных и выполнения специализи»
ровапных инженерно-геологических наблюдений, проведены сотрудни-
ками ВСЕГИНГЕО (Трепетцов, 1958—1967 и др.). Аналогичные иссле-
14
дования проведены в западных районах Тургайского прогиба под
руководством С. С. Соколова. Общие закономерности инженерно-гео-
логических условий южных районов Западно-Сибирской плиты, входя-
щих в состав Казахской ССР, отражены на мелкомасштабной инже-
нерно-геологической карте, составленной под редакцией М. В. Чуринова.
Одновременно с составлением этих обзорных картографических
материалов в процессе инженерно-геологических изысканий под кон-
кретные объекты и тематических исследований подробно изучались и
инженерно-геологические свойства пород, развитых на юге плиты.
Наибольшее количество работ посвящено описанию свойств лессовых
пород, особенно лессовых пород Новосибирского и Томского Приобья
и Алтайского края. Исследованиями В. А. Антиповой (1967),И. Г. Ер-
макова (1961), А. В. Минервина (1966, 1967 и др.). Б. Ф. Михальченко
(1960, 1964 и др.), М. П. Нагорского и Г. А. Сулакшиной (1967),
Ф. А. Никитенко (1961—1968), Л. А. Рождественской (1964 и др.),
Э. Г. Рудченко (1962—1968), Г. А. Сулакшиной (1961—1968 и др.),
Ф. С. Тофанюка и др. (1966—1968), Е. В. Трепетцова (1961—1968),
С. И. Черноусова (1961—1967), Я. Е. Шаевича (1965- 1972 и др.),
В. И. Шарова и Ф. С. Тофанюка (1968) и многих других1 установлены
особенности состава, строения лессовых и других четвертичных пород,
их прочностные и деформационные свойства, высказаны оригинальные
взгляды на происхождение просадочных свойств лессовых пород
(А. В. Минервин и Е. М. Сергеев, Ф. А. Никитенко, Э. Г. Рудченко).
Б. С. Митропольским в 1964 г. составлена карта просадочности лессо-
вых пород Новосибирской области.
В этот период подробно изучены инженерно-геологические условия-
и проведено районирование территории городов: Красноярск (Воронке-
вич и др., 1963; Герасимова, Сергеев, 1963; Горюнов, 1967), Новоси-
бирск (Вицина и др. 1965; Тофанюк, 1966; Шаевич, 1965, 1967, 1967в
и др.), Томск (Антипова, 1960; Рождественская, 1962, 1965; Сулакшина,
Рождественская, 1963 и др.), Барнаул, Бийск, Рубцовск, Славгород
(Горбунова, 1967) и др.
В настоящее время экспедиции Второго Гидрогеологического уп-
равления и других организаций проводят инженерно-геологические
исследования по долине Тобола, Тургайскому прогибу и в южных райо-
нах плиты в связи с проработкой проекта по переброске вод рек За-
падной Сибири в Среднюю Азию.
Открытие крупнейших нефтяных и газовых месторождений в цент-
ральных и северных районах Западно-Сибирской плиты и их промыш-
ленное освоение потребовали различной инженерно-геологической
информации и, в первую очередь, мелкомасштабных карт, характери-
зующих основные инженерно-геологические особенности и закономер-
ности их пространственного размещения на огромных просторах центра
и севера плиты, которые в начале 60-х годов и позже все еще представ-
ляли собой «северную пустыню» с крайне редкими населенными
пунктами и малочисленным населением. Именно здесь предстояло по-
строить крупные нефтяные и газовые промыслы, новые города и рабо-
чие поселки, аэродромы, новые железные и автомобильные дороги,
трубопроводы и пр. Для их правильного планирования и проектирова-
ния необходимы были качественные инженерно-геологические материа-
лы. В связи с этим кафедра грунтоведения и инженерной геологии
1 Полный список работ по инженерной геологии, выполненных в Западной Си-
бири по 1968 год включительно, приведен в библиографическом указателе «Инженер-
ная геология Сибири и Дальнего Востока», составленном В. Л. Кензииой и
Ю Б Тржцинским (1970).
15-
геологического факультета Московского университета приступила в
1961 г. к региональным мелкомасштабным инженерно-геологическим
исследованиям на территории Западно-Сибирской плиты (научный
руководитель Е. М. Сергеев). Первоначально они охватили западную
часть (Лурье, Поляков, 1966; Лурье и др., 1966а; Поляков, Трофимов,
1964; Трофимов, 1963—1971; Трофимов, Минервин, 1966, 1968 и др.)
«и некоторые районы юга плиты (Герасимова, 1966; Герасимова и др.,
1964. 1967, 1972 и др.), а с 1965 г. — северные (Груздов и др., 1968,
1972 и др.; Терешков, Трофимов, 1971; Трофимов, 1968—1973; Трофи-
мов и др., 1969—1972 и др.) и юго-восточные районы ее (Герасимова
и др.. 1971, 1972 и др.; Сергеев, 1969, 1970 и др.). В процессе этих
работ на основе полевых исследований и анализа ранее выполненных
работ составляется комплекс карт (геологическая, геоморфологическая,
гидрогеологическая, мерзлотная, инженерно-геологических условий и
инженерно-геологического районирования) с монографическим опи-
санием инженерно-геологических особенностей территории. Эти
материалы позволяли проектным и изыскательским организаци-
ям целеустремленно, со знанием инженерно-геологической обста-
новки подходить к решению вопросов на ранних стадиях про-
ектирования сооружений, а также составлять программы детальных
инженерно-геологических исследований и выбирать методику их прове-
дения наиболее рационально и геологически обоснованно. К настоя-
щему времени такие исследования проведены в Новосибирской, Омской,
Томской и Тюменской областях и в ряде районов Красноярского края.
В 1960 г. возобновила свои работы Западно-Сибирская экспедиция
Института мерзлотоведения им. В. Л. Обручева, а позднее ПНИИИСа
Госстроя СССР. Экспедиция в течение 1960—1964 гг. проводила мар-
шрутные исследования d центральных и южных частях Ямала и Гида-
на, в доливах рек Обь, Енисей, Б. Хета, в южной части Тазовского
полуострова, а также площадные и стационарные исследования в райо-
не Салехарда и па Полуй-Надымском междуречье. В результате работ
экспедиции выявлены закономерности в распространении многолетне-
мерзлых пород, их мощностей н температур, описано криогенное строе-
ние горных пород и криогенные явления, составлены карта геоизотерм
и карта мерзлотного районирования (Баулин, 1958—1972; Бслопухова,
1962—1972; Данилова, 1962; Дубиков, 1962—1972; Дубиков, Корейша,
1964; Минаев, 1963; Соломатин, 1963; Тыртиков, 1964—1973; Шарба-
тян, 1962; Шевелева, 1962, 1964; Шмелев, 1966 и др.). Итогом этих
многолетних исследований явилась монография «Геокриологические
условия Западно-Сибирской низменности», составленная В. В. Баули-
ным, Е. Б. Белопуховой, Г. И. Дубиковым и Л. М. Шмелевым (1967),
а также работа Н. С. Шевелевой и Л. С. Хомичевской «Геокриологи-
ческие условия Енисейского севера» (1967).
В последующие годы (1967—1972) сотрудники ПНИИИСа прово-
дили мерзлотные исследования в разных районах описываемой терри-
тории (центральный Ямал, юг Тазовского полуострова, Полуй-Надым-
ское междуречье, район пос. Лабытнанги, центральная часть Сибир-
ских увалов и др.) с целью выяснения основных закономерностей раз-
вития термокарста на севере Западно-Сибирской плиты (Уваркин, 1970;
Уваркин, Шаманова, 1970,1971 и др.), участвовали в изысканиях по трас-
се газопровода Пунга—Медвежье (Втюрина и др., 1971), а также прово-
дили тематические исследования в разных районах Западной Сибири
(Баулин, 1970, 1970а; Баулин, Дубиков, 1970; Баулин и др., 1970;
Белопухова, 1970, 1971; Белопухова, Дубиков, 1970; Дубикова, 1971,
1971а; Новиков, 1971; Шевелева, 1971 и др.). Особо стоит отметить ра-
16
боту по исследованию динамики сезонного и многолетнего промерза-
ния — протаивания в условиях Западной Сибири, выполненную
В. П. Чернядьевым (1970).
Логическим продолжением работ по проблеме Нижней Оби, выпол-
ненных Гидропроектом и МГУ, следует считать проведенные в 1963—
1907 гг. Печорской экспедицией Второго Гидрогеологического управле-
ния инженерно-геологические исследования в чаше проектируемого
Нижне-Обского водохранилища. В процессе этих исследований были
составлены мелкомасштабные геологические, геоморфологические и гид-
рогеологические карты Нижнего и Среднего Приобья и Нижнего При-
иртышья (Д. Г. Зилинг, А. М. Краснинская, Р. Б. Крапивнер,
И. Л. Зайонн и др.), дана достаточно подробная характеристика пород.
При расчленении верхней части разреза плиты авторами была исполь-
зована новая стратиграфическая схема, принципом которой явилось от-
рицание ледников в пределах плиты и признание широкого развития
на этой терригорни морских и лагунных плиоцен-четвертичных отложе-
ний (Зайонц, 1969; Зайонц, Крапивнер, 1967; Зилинг, 1969; Крапивнер,
1965,1969,1969а и др.). В последующие годы (1968—1971) они провели
важные площадные среднемасштабные исследования в Среднем При-
обье с целью разработки мероприятий по осушению земель этих райо-
нов и вовлечению их в сельскохозяйственное использование.
Значительные по объему инженерно-геологические изыскания, дав-
шие чрезвычайно ценный материал, были выполнены по трассе газо-
провода Игрим- Серов, а также вдоль трасс нефтепроводов Шаим—
Тюмень и Усть-Балык—Омск (Гипротрубопровод, 1964—1965), а позд-
нее — по трассам нефтепроводов Сургут—Усть-Балык, Сургут—Нижне-
вартовский и Нижневартовский—Анжеро-Судженск. Не менее ценный
материал был получен при изысканиях трассы железной дороги Тю-
мень—Сургут, а также при изысканиях под различные строительные
объекты в Среднем Приобье (район городов Сургут, Нижневартовский,
Нефтеюганск и др.). Очень интересные данные об инженерно-геологи-
ческих особенностях четвертичных пород Среднего Приобья приведены
в работах С. П. Абрамова и С. И. Черноусова (1961, 1962) и С. И. Чер-
ноусова (1962—1967). Специфические по свойствам голоценовые болот-
ные отложения охарактеризованы Г. С. Аношкиным (1967), В. И. Гу-
севой (1966, 1968), А. И. Сергеевым (1969, 1970) и другими исследо-
вателями И. Г. Ермаковым (1966 и др.) охарактеризованы типы естест-
венных оснований и массивов, которые используются при железнодо-
рожном строительстве в Западной Сибири.
В последние годы (1965—1972) на севере Западной Сибири обшир-
ные инженерно-геологические изыскания для обоснования проектов раз-
личных инженерных сооружений (крупнейшие магистральные газопрово-
ды большого диаметра, линии железиых дорог, жилые поселки и др.)
выполнены институтами Востокгипрогаз, Южгипрогаз, Ленгипротранс,
Фундамептпроект, ПНИИИС, ВСЕГИНГЕО, Гипрогор, УралТИСИЗ
и др. Материалы, полученные в процессе этих изысканий, позволили
получить достаточно полные данные об инженерно-геологических усло-
виях южных районов севера Западной Сибири, успешно провести строи-
тельство газопровода Медвежье—Пунга.
Необходимо отметить, что материалы инженерно-геологических ис-
следований и изысканий, проведенных в центральных и северных райо-
нах Западно-Сибирской плиты, рассматривались на Научно-технической
конференции по проблемам градостроительства в нефтегазоносных
районах Тюменской области (Тюмень, 1966), на Научно-технической
17
конференции по проблемам градостроительства в газоносных районах
Тюменской области (Тюмень, 1968), на Всесоюзном совещании по мерз-
лотоведению (Москва, 1970), на Всесоюзном совещании по инженерной
геологии в 1972 г. в Тбилиси, на совещании по проблемам инженерной
геологии Западной Сибири (Тюмень, 1973) и па других научных сове-
щаниях.
В заключение отметим, что в процессе инженерно-геологических
исследований был решен целый ряд методических вопросов. В первую-
очередь следует указать исследования по разработке усовершенствован-
ной мелко- и среднемасштабной инженерно-геологической съемки рав-
нинных территорий, выполненные Вторым Гидрогеологическим управ-
лением, геологическим факультетом Московского университета и-
ВСЕГИНГЕО (1962—1969 гг.). Они включали в себя разработку ланд-
шафтного (ландшафтно-индикационного) и аэроэлектроразведочного'
методов инженерно-геологического картирования, методов инженерно-
геологического опробования в обнажениях и скважинах, методов назем-
ной геофизики—электро- и сейсморазведки для целей получения инже-
нерно-геологической информации о разрезе и свойствах поверхностных
отложений, а также методов картографического отображения этих дан-
ных на мерзлотной и инженерно-геологических картах. Особо рассмат-
ривались вопросы рационального комплексирования методов инженер-
но-геологической съемки, вопросы интерполяции и экстраполяции при.
использовании в картировании системы ключевых участков, вопросы
выбора «ключевых участков», а также вопросы инженерно-геологиче-
ского районирования Западной Сибири и отдельных ее районов.
В статьях и докладах участников этих работ содержится также и ре-
гиональный материал, представляющий интерес для освещения инже-
нерно-геологических условий севера Западной Сибири (Аралова, Тро-
фимов, 1970; Афонская, Герасимова и др., 1968, 1970; Валях, 1967;
Валях, Комаров, Тешлер, 1965; Валях и др., 1967; Герасимова, 1966;
Герасимова, Трофимов, 1967; Груздов, Трофимов, 1968; Ершова, 1971,
1972; Козлов, 1970, 1973 и др.; Лурье, 1972; Лурье, Баду, 1970; Мель-
ников, 1965—1970 и др.; Мельников, Тагунова, 1963, 1966, 1970; Мель-
ников, Абрамов и др., 1965—1969; Сулакшина, 1969—1973; Тодосейчук,
1970; Трофимов, 1968, 1969, 1971; Трофимов, Груздов, 1970 и др.).
В последующие годы сотрудники ПНИИЙСа, ВСЕГИНГЕО и других
организаций уточнили методику инженерно-геологических изысканий
под линейные сооружения применительно к условиям Западной Сибири.
Таким образом, для четвертого периода характерно проведение
мелкомасштабных региональных площадных инженерно-геологических
исследований почти во всех районах Западно-Сибирской плиты, а так-
же значительный объем инженерно-геологических изысканий для
обоснования проектов различных строительных объектов. В итоге этих
работ установлены основные особенности инженерно-геологических
условий этой территории, их пространственное размещение и законо-
мерности формирования.
Необходимо отметить, что материалы, собранные в первой полови-
не четвертого периода изучения Западно-Сибирской плиты, позволили
А. С. Герасимовой, С. С. Полякову, В. И. Сергееву и В. Т. Трофимову
составить первую инженерно-геологическую карту этого региона мас-
штаба 1:2500000, провести районирование и дать краткую региональ-
ную характеристику инженерно-геологических условий его, помещен-
ные в XVI томе монографии «Гидрогеология СССР» (1970), а И. В. По-
пову дать более подробное описание инженерно-геологических условий
в третьей части его монографии «Инженерная геология СССР» (1969)..
18
В этот период было создано несколько схем инженерно-геологиче-
ского районирования Западно-Сибирской плиты, имеющих различную
детальность и построенных па разных исходных положениях. Схемы
А. С. Герасимовой и др. (Гидрогеология СССР, 1970), С. С. Полякова
(1971, 1973) и И. В. Попова (1969) построены па основе учета законо-
мерностей изменчивости одних лишь региональных геологических фак-
торов инженерно-геологических условий. В схемах, составленных
Ф. А. Никитенко (1966) и В. Т. Трофимовым (Афонская и др., 1968,
1970; Трофимов, Мельников, 1971), учтены, хотя и существенно по-раз-
ному, основные закономерности изменчивости как региональных геоло-
гических, так и зонально-геологических факторов инженерно-геологи-
ческих условий.
Накопленные к 1972 г. данные позволили завершить составление
инженерно-геологической карты Западно-Сибирской плиты и карты ти-
пов грунтовых толщ (главный редактор Е. М. Сергеев) и объяснитель-
ную записку к ним (Сергеев, Герасимова, Трофимов, 1972), а также
составить настоящий том монографии «Инженерная геология СССР».
Материалы по региональной инженерно-геологической характеристике,
собранные в первое десятилетие четвертого периода, существенно уско-
рили последующие инженерно-геологические изыскания под различные
строительные объекты, позволили проводить их геологически грамотно,
что в конечном итоге способствует быстрому освоению природных бо-
гатств Западно-Сибирской плиты.
РАЗДЕЛ I
ИСТОРИЯ ФОРМИРОВАНИЯ
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ
УСЛОВИЙ
ЗАПАДНО-СИБИРСКОЙ ПЛИТЫ
ГЛАВА I
РАЗВИТИЕ ЗАПАДНО-СИБИРСКОЙ ПЛИТЫ
В МЕЗОЗОЙСКОЕ И РАННЕКАЙНОЗОЙСКОЕ
ВРЕМЯ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА СОВРЕМЕННЫЕ
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
Строение фундамента плиты и его рельеф
Западно-Сибирская плита эпипалеозойской Урало-Сибирской платфор-
мы имеет четкое двухъярусное строение: нижний ярус — фундамент
плиты и верхний ярус — мезо кайнозойский платформенный чехол.
Фундамент плиты в нижней своей части (первый структурный этаж)
сложен сильнодислоцированными и метаморфизованными геосинкли-
нальными докембрийскими и палеозойскими образованиями, прорван-
ными изверженными породами (Шатский, 1951; Ростовцев, 1958; Дер-
биков, 1958; Гольберт и др., 1968). Депрессии, грабены и прогибы в
фундаменте плиты выполнены орогенными и полуплатформеныыми оса-
дочными и эффузивно-осадочными отложениями верхнего палеозоя и
нижнего мезозоя, образующими второй структурный этаж фундамента
(Гурари, 1962; Рудкевич, 1969; Сурков, 1969 и др.). Мощность этих
пород достигает 2000—8000 м. В общем плане поверхность фундамента
представляет собой огромную чашеобразную впадину (см. рис. 4). Эта
впадина заполнена осадочными, преимущественно терригенными отло-
жениями юрской, меловой, палеогеновой, неогеновой и четвертичной
систем мощностью от сотен метров до 6000 м, образующими верхний
ярус плиты — ее платформенный чехол.
Несмотря на большие глубины залегания фундамента, установлено
влияние его строения на развитие и характер платформенного чехла
(Проводников, 1957; Дербиков, 1958; Ростовцев, 1958; Рудкевич, 1969;
Сурков, 1964, 1967, 1969 и др.).
Большие объемы буровых и геофизических работ, проведенных в
последнее время, подтвердили точку зрения о гетерогенности фундамен-
та. В частности, в работах В. С. Суркова (1964, 1967,1968,1968а, в.1969,
1970) наиболее полно анализируется внутреннее строение фундамента
плиты, типы тектонического развития различных структурных зон, вы-
деляются разновозрастные складчатые системы. Им устанавливается
связь рельефа поверхности фундамента с его внутренним строением и
возрастом стабилизации, а также, что особенно важно для оценки ин-
женерно-геологических особенностей территории, зависимость строения
мезокайнозойского платформенного чехла от возраста стабилизации
фундамента.
20
Вз
ЩИ? |/л|а |^|э I------1'0
В первом структурном этаже фундамента выделяются шесть основ-
ных складчатых систем (Сурков, 1968): Уральская, Центрально-За-
падносибирская, Таймырская (все три — поздние герциниды), Цент-
рально-Казахстанская (каледониды, ранние герциниды), Алтае-Саян-
ская (салаириды, каледониды,
ранние герциниды), Енисей-
ско-Туруханская (преимущест-
венно байкалиды) и два сре-
динных массива: Уват-Ханты-
Мансийский и Рубцовско-Бар-
наульский (рис. 2). Централь-
но-Западносибирские герцини-
ды рассекаются более молодой
Колтогррско-Уренгойской зо-
ной, которая рассматривается
как грабен-рифт триасового
возраста. Таким образом, фун-
дамент Западно-Сибирской
плиты состоит из складчатых
систем различного возраста
консолидации от байкальского
до позднегерцинского.
Возраст складчатости оп-
ределяет унаследованность
развития структур платфор-
менного чехла. Работами
Н. С. Шатского (1947), А. Л.
Яншина (1965) и других уста-
новлено, что продолжитель-
ность унаследованного разви-
тия складчатых систем после
геосмнклинального этапа со-
ставляет 150—200 млн. лет.
В соответствии с этим в зонах
байкальской и салаирской
складчатости, которые образо-
вались за 350—600 млн. лет
до начала формирования плат-
форменного чехла, не наблю-
дается унаследованного раз-
вития структур. В зонах гер-
цинид и калсдонил, где дли-
тельность перерыва между об-
разованием структур фунда-
мента и началом образования
платформенных отложений из-
меняется от 80 до 200 млн. лет,
структуры платформенного чех-
ла наследуют складчатые
структуры фундамента (Сур-
ков, 1968; Гареикий. 1972).
В эпохи герцинской и каледонской складчатости в зонах более ранней
байкальской н салаирской консолидации возникли блоковые структу-
ры, которые также нашли выражение в строении чехла.
В фоомировании структуры и рельефа поверхности фундамента
ЕЗ” ЕЗ,5БО'3
Рис. 2. Схема тектонического райониро-
вания фундамента Западно-Сибирской
плиты (по В. С Суркову, 1968).
Складчатые системы- 1—Уральская;
2—Казахстанская, 3—Центрально-
Западносибирская; 4 — Алтае-Саянская;
5—Енисейско-Туруханская перикра-
тонная зона; срединные массивы: 6 —
Уват-Хаиты-Мансийский; 7 — Рубцов-
ско-Барнаульский; 8 — грабеи-рифгы
триасового возраста; 9 — оси складча-
тых структур; 10 —глубинные разломы,
разграничивающие складчатые системы
разного возраста консолидации; 11 —
прочие разломы; 12 — границы плиты;
13—области складчатости: А — архей-
ской и рапнспротерозойской, В — бай-
кальской, С( — салаирской, С2— кале-
донской, V| — раннсгерцннской, V2—
поздпегерцинскон
21
плиты большая роль принадлежит разрывным нарушениям (Гурари,
Зимин, Конторович, 1967 и др.). Многими исследователями была выде-
лена густая сеть разломов северо-восточного, ‘северо-западного и мери-
дионального простираний, соответствующих основным простираниям
структур обрамления. Выделены глубинные разломы типа краевых
швов, разграничивающие складчатые системы разного возраста стаби-
лизации, разломы, разделяющие структурные зоны, а также глубинные
разломы, к которым приурочены структуры типа грабен-рифтов, запол-
ненные продуктами базальтового магматизма (см. рис. 2). Многие из
разломов сохранили активность и в период формирования пл a i формен-
ного чехла.
По карте рельефа поверхности фундамента, составленной под ре-
дакцией В. С. Суркова (1967), выявляется в целом его асимметричное
строение с постепенным погружением кровли на западе и юге от бортов
к центру и на север; на севере кровля фундамента резко поднимается
у Новой Земли. В восточной части отмечается резкое погружение
складчатого фундамента и интенсивная расчлененность его рельефа,
образующего систему впадин, разделенных поднятиями. В централь-
ных, северных и западных районах выделяются узкие зоны поднятий,
вытянутые на сотни километров, и разделяющих их прогибов. Ампли-
туда колебаний рельефа составляет в центре плиты 2000—3000 м, на
востоке и севере — до 4000—6000 м.
Отложения второго структурного этажа фундамента, выполняя
наиболее глубокие впадины, значительно снивелировали рельеф поверх-
ности фундамента. В восточной части плиты и Уват-Ханты-Мансий-
ском районе мощность палеозойских полуплатформенных образований
достигает 4000—5000 и 7000—8000 м. В центральной, западной и север-
ной части плиты развиты орогенные отложения герцинид мощностью
2000—6000 м, а на севере Иртышского краевого прогиба мощность
палеозойских и триасовых орогенных образований составляет 3000—
4000 м.
Фундамент Западно-Сибирской плиты залегает глубоко, и его
породы не имеют инженерно-геологического значения. Однако форми-
рование мезокайнозойского чехла плиты, а иногда и современного
рельефа происходило под влиянием тектонических особенностей фунда-
мента. В этом и заключается его значение при оценке инженерно-гео-
логических условий Западно-Сибирской плиты.
Основные этапы развития плиты в мезозое
и раннем кайнозое
В платформенном чехле Западно-Сибирской эпигерцинской плиты мо-
гут быть выделены два структурных этажа. Отложения мезозоя и ран-
него кайнозоя образуют нижний структурный этаж, более молодые от-
ложения — верхний структурный этаж.
В течение мезозоя и раннего кайнозоя к началу новейшего перио-
да сформировались основные черты Западно-Сибирской плиты. По-
верхность ее фундамента образовала величайшую котловину с относи-
тельно выровненным днищем, наклоненным в северном направлении,
с крутыми северным, восточным бортами и более пологими западным
и южным Эта котловина явилась вместилищем мощной толщи осад-
ков платформенного чехла. Постепенное расширение области прогиба-
ния за счет окраинных территорий (рис. 3, 4), значительные и нерав-
номерные прогибания ее центральных частей обусловили формирова-
ние внешней и внутренней зон плиты, имеющих особенности в строении
разрезов чехла. Размеры и конфигурация этих зон испытывали посто-
22
янные изменения. Мощность платформенных отложений на севере
превышает 5000 м, в центральных частях сокращается до 3000—
3500 м, к окраинам—до 1500—2000 м и резко уменьшается в прибор-
товых частях плиты.
5
Рис. 3. Схемы распространения формаций пижпсго структурного этажа платфор-
менного чехла (составлены С. Б. Ершовой по данным А. В. Гольберта и др.,
1968)*
a) Jt_2; б) J3-K‘; в) г) К2-₽1
Литологические типы формаций и субформаций: 1 — терригенные; 2 —кремнисто-
терригенные; 3 — терригснпо-карбонатные; 4—угленосные; 5 — терригенные пест-
роцветные; 6 — терригенные каолиновые
23
9
юз
о-
600
(ООО-
1500
2000
2500-
3000
3600-
Рис. 4. Разрез платформенного чехла в центральной частя Западно-Сибирской плиты (составлен С. Б. Ершовой по данным Ю. В. Бра-
дучан и др., 1961).
Литологические типы формаций н субформаций платформенного чехла: I. Нижне- среднеюрского
II. Верхнеюрского-нижисмелового подэтажа (Jj—Ki): 2— терригенная, 3—терригенно-карбонатная;
подэтажа (К—Кг): 4- ' - -
подэтажа 1 — угленосная;
..... .. .. . _____ 1П. Нижнемелового-сеноманского
— терригенная, 5 — террнгенно-карбонатиая, 6—терригенно-песгроцветиая, 7 — угленосная; IV. Верхнемелового-
нижнеолигоценового подэтажа (Кг—Рз): 8 — терригенная, 9—герригенно- карбонатная, 10—кремнисто-терригенная, 11 — терригенная
каолиновая. Литологические типы формаций верхнего структурного этажа платформенного чехла (Рз—Q): 12 — терригенная лигнито-
ноская, 13 — терригенная пестроцветная, 14 — терригенная современная, 15 —граница между формациями, 16 — границы между струк-
турными этажами и подэтажами
Постепенно происходило смещение основных центров прогибания1
и перестройка структурного плана мезокайнозойского чехла.
Развитие и формирование структур платформенного чехла в зна-
чительной степени определялось активностью складчатых и блоковых
тектонических структур фундамента плиты. По данным В. С. Суркова
(1968а, 1970), в западной и северной части плиты структуры платфор-
менного чехла наследуют геосинклинальные структуры герцинского ос-
нования. Они представлены складками линейной формы северо-восточ-
ного простирания на западе и северо-западного — на севере (см. рис. 2).
В центральной части плиты, где фундамент имеет герцинский воз-
раст, основными структурами платформенного чехла являются меган-
тиклинальные и мегасинклинальные зоны северо-западного простира-
ния. Они разбиты системой триасовых грабен-рифтов, над которыми
в чехле образовались структуры типа желобов. Структуры фундамента
продолжали упаследованно развиваться в мезозое и раннем кайнозое
в виде сводов' и прогибов.
В пределах Уват-Хапты-Мансийского срединного массива байкаль-
ского возраста консолидации сформировалась обширная Ханты-Ман-
сийская синеклиза с устойчивым режимом осадконакопления, ослож-
ненная сводовыми куполовидными поднятиями и впадинами, наследую-
щими палеозойские блоковые структуры массива.
В северо-восточной части плиты с байкальским фундаментом по
всему разрезу платформенного чехла развиты линейные складки, ха-
рактеризующиеся большими амплитудами и контрастностью форм, что-
связано с триасовым возрастом блоковых структур фундамента.
В юго-восточной и восточных частях плиты с салаирским и бай-
кальским фундаментом, разбитым на блоки в нижнем и среднем па-
леозое, движения унаследованного типа прекратились с верхнего мела,
что привело к формированию обширного регионального склона.
В зонах с фундаментом каледонского возраста структуры чехла
наследовали складчатые системы лишь по нижним горизонтам мезо-
зоя. Позже здесь сформировался Северо-Казахстанский моноклиналь-
ный склон.
На погружении Томь-Колыванской складчатой зоны в платфор-
менном чехле сформировались Барабинско-Пихтовская моноклиналь и
Томско-Каменский выступ, осложненные линейными структурными
формами, соответствующими складчатым структурам фундамента.
В развитии тектонических структур платформенного чехла плиты в
мезозое и раннем кайнозое большая роль принадлежала разрывным
нарушениям. В последнее время установлено (Гурари, Зимин, Конто-
рович и др., 1967), что число нарушений, выявленных в осадочном чех-
ле, более чем вдвое превышает число нарушений в фундаменте, не
проникающих в чехол, что свидетельствует об активности большинства
дизъюнктивных нарушений фундамента плиты в мезозое и кайнозое.
Таковы основные особенности тектонического строения нижнего
структурного этажа платформенного чехла Западно-Сибирской плиты.
Рассмотрение тектонического развития Западно-Сибирской плиты'
в мезозое и раннем кайнозое показывает, что существенные изменения
в тектоническом режиме отдельных этапов вызывали изменения физи-
ко-географической обстановки и характера осадконакопления. Каждо-
му этапу тектонического развития плиты соответствует определенный
комплекс горных пород, отличающихся по своим литологическим осо-
бенностям, степени уплотнения н инженерно-геологическим свойствам
от комплекса горных пород, сформировавшихся при другом тектони-
ческом режиме.
25-
Для мезозоя и раннего кайнозоя на территории Западно-Сибирской
плиты можно выделить четыре основных этапа тектонического разви-
тия, отвечающих тектоно-седиментационным комплексам (Гольберт,
1966; Гольберт, Маркова и др., 1968): ранне-срсднеюрский (J1-2), позд-
иеюрско-валанжинскпй (J3—Ki), раннемсловой-сепоманский (К> -Кг),
позднемеловой-раннеолигоценовый (Кг— ₽з)« Этапы активизации тек-
тонических движений и континентального режима в развитии плиты
чередовались с этапами относительного тектонического покоя и преи-
мущественно морского режима.
1. Ранне-среднеюрский этап (J1-2) продолжительностью 39 млн.
лет, характеризовался активными дифференцированными колебатель-
ными движениями и высокими скоростями погружения плиты (35 м/млн.
лет). Западная Сибирь представляла собой обширную аллювиально-
озерную равнину с отдельными участками эрозионного рельефа в виде
пологих возвышенностей (Гольберт и др., 1968). По окраинам плиты
и в районах складчатого обрамления были развиты денудационные
холмистые равнины, переходящие в сильно расчлененный рельеф.
Лишь на северо-востоке плиты равнина периодически затоплялась мо-
рем. На большей части равнины климат был влажным и теплым (близ-
ким к субтропическому), что способствовало огромной биологической
продуктивности. Поверхностные и грунтовые воды содержали много
растворенного органического вещества, обладали кислой реакцией.
В этих условиях на большей части плиты происходило накопление
континентальных сероцветных песчано-глинистых угленосных отложе-
ний.
Основной центр прогибания располагался в восточной части плиты
в виде узкого субмеридионального желоба, расширявшегося и углуб-
лявшегося на севере и юге. Здесь мощность осадков достигает 1100—
J400 м и более (Рудкевич, 1969).
Надым-Тазовское междуречье было областью относительных под-
нятий, мощность отложений здесь составляла 500—1000 м. Наиболь-
шие мощности осадков формировались в узких прогибах, а минималь-
ные — на сводах валов и поднятий. В этом выражалось унаследован-
ное развитие структур фундамента, которое отмечается также на
значительной территории центральной части плиты (Обь-Иртышский
водораздел, Ханты-Мансийская впадина). Здесь мощности отложений
изменяются от 100 до 600 м. Западная и южная часть плиты были
областями денудации.
Нижне-среднеюрские отложения с угловым стратиграфическим
несогласием залегают на породах фундамента плиты. Толща представ-
лена светло-серыми, зеленовато-серыми, черными и буроватыми глина-
ми и аргиллитами с прослоями крупнозернистых песков, песчаников и
гравелитов. Последние чаще встречаются по окраинам равнины. Ха-
рактерно наличие большого количества углефицированных раститель-
ных остатков, прослоев и пластов бурых углей. Обломочный материал
слабо окатан, полимиктового состава. Среди минералов глин преобла-
дают каолинит и гидрослюда. Степень литификации пород сильная и
очень сильная. Отложения эти относятся к единой угленосной форма-
ции (см. рис. 3, 4), мощность которой изменяется от 200 до 1400 м и
более. Глубина залегания отложений формации от дневной поверхно-
сти достигает 400—4000 м, и лишь по юго-восточной и западной окраи-
нам Западно-Сибирской плиты отложения угленосной формации зале-
гают под маломощным покровом четвертичных отложений и вскры-
ваются Енисеем, Кемчугом, Сев. Сосьвой и др. Только здесь они
26
могут являться объектом инженерно-геологического изучения (см. гл.У,
VII).
На северо-востоке плиты в иижпе-среднеюрское время преоблада-
ли прибрежно-морские условия, периодически сменявшиеся морскими.
В этих условиях сформировались отложения терригенной формации,
пока очень слабо изученные. Это толща черных и темно-серых аргил-
литов и алевролитов полимиктового состава с прослоями песчаных
пород (Гольберт и др., 1968). Глубина залегания отложений терри-
генной формации от поверхности составляет 3,4—4 км, в силу чего они
не представляют интереса при инженерши еологическом изучении тер-
ритории.
На рапне-средиеюрском этапе развития Западно-Сибирской плиты
территория осадконакопления характеризовалась инфильтрационным
водообменом, что привело к образованию в пижнс-срсднеюрских отло-
жениях вод низкой минерализации гидрокарбонатного и сульфатного
типов (Гидрогеология СССР, т. XVI, 1970).
2. Поздпеюрско-раннемеловой этап (J3—К}) продолжительно-
стью 31 млн. лет, характеризовался замедлением темпов погружения
плиты (24 м/млн. лет), спокойными дифференцированными отрица-
тельными движениями, выравниванием рельефа, развитием крупной
морской трансгрессии, накоплением тонкодисперсного терригенного
материала.
Большая часть Западной Сибири была занята морским бассейном
с пологим рельефом дна. Денудационный рельеф сохранился примерно
на тех же территориях, что и в предыдущую эпоху, но отличался зна-
чительной выровпенностью. Участки аллювиально-озерной равнины
остались на юго-востоке и узкой полосой на северо-западе плиты. Для
рассматриваемого этапа отмечается существование четкой приблизи-
тельно широтной климатической зональности (Гольберт и др., 1968).
К северу от широтного отрезка Оби климат был гумидный субтропи-
ческий, а к югу — субтропический семиаридный. Это способствовало
накоплению на севере в морских отложениях глауконита и оолитовых
железных руд, а в континентальных — прослоев углей. На юге отме-
чается карбонатизация и доломитизация морских осадков; для конти-
нентальных отложений характерна краснонветность, карбонатность и
гипсопосность.
По данным карт изопахит отложений (Рудкевич, 1969), область
наиболее интенсивных прогибаний опять была приурочена к Приени-
сейскому желобу (до 1300 м) и северу плиты (до 1100 м). В цент-
ральных, западных и южных частях бассейна прогибание полностью
не компенсировалось осадконакоплением; мощность отложений здесь
не превышает 100 м. В окраинных частях бассейна мощности возраста-
ют до 150—200 м. Локальные изменения мощностей свидетельствуют
с продолжающемся унаследованном развитии структур фундамента.
В этих условиях па территории плиты формировался комплекс
преимущественно морских отложений, которые относятся к терриген-
ной формации (см. рис. 3). В пределах крупных впадин и прогибов
сравнительно глубоководных морских бассейнов они представлены
толшей массивных и плитчатых черных и темпо-серых битуминозных
аргиллитов с прослоями алевролитов, известняков и песчаников; ар-
гиллиты слюдистые, иногда окремнелые. В прибортовых районах и в
присводовых участках крупных поднятий распространены мелководные
осадки: зеленые и зеленовато-серые песчаники и алевролиты с прос-
лоями глин, песков и алевритов, обогащенных глауконитом. Породы
ллотные с хлоритово-глинистым, сидеритовым или кальцитовым це-
27
ментом. На территории Среднего Приобья отложения содержат пирит
и растительный детрит. Осадки формации формировались в условиях
теплого влажного климата. В южном и юго-восточном направлении
возрастает карбонатпость отложений, что связано с влиянием засуш-
ливого климата.
Наибольшие мощности отложений формации в северной и запад-
ной частях плиты — 600—1000 м. В южном, западном и восточном
направлениях они быстро сокращаются до 300—150 м и мснсс. Глуби-
на залегания кровли отложений на большей части территории состав-
ляет 1000—2800 м, лишь па северо-западе узкой полосой вдоль Урала
и в бассейне Сев. Сосьвы, а также на северо-востоке в районе устья
р. Турухан они подстилают четвертичные отложения (см гл. VII).
Но и здесь инженерно-геологическое значение отложений этой форма-
ции ограничено, так как перекрывающие их четвертичные отложения
имеют в большинстве случаев значительные мощности.
В конце этапа, в валанжине, на большей части территории восто-
ка и юга плиты произошло обмеление моря. В условиях мелкого моря
и жаркого засушливого кламата сформировались осадки терригенно-
карбонатной пестроцветной субформации (см. рис. 3, 4), представлен-
ные серыми известковистыми песчаниками и алевролитами, аргиллито-
подобными известковистыми глинами с прослоями алевролитов, извест-
няков и доломитов. Цемент обычно представлен кальцитом. Мощность
пород субформации изменяется от 100 до 400 м и постепенно убывает
в северо-западном направлении и к окраинам плиты. Глубина залега-
ния пород от дневной поверхности в основном составляет 1000—2500 м
и лишь на востоке и на западе по окраинам плиты они подходят близ-
ко к поверхности.
В обстановке жаркого засушливого климата в континентальных
условиях на юго-востоке плиты были сформированы осадки терриген-
ной пестроцветной субформации (см. рис. 3), представленные пестро-
окрашенными глинами, переслаивающимися с песчаниками и алевро-
литами с известковистым и глинистым цементом. Среди глинистых
минералов преобладают гидрослюды и монтмориллонит, иногда каоли-
нит. Терригенный материал полимиктового состава. Мощность форма-
ции составляет 150—300 м. Глубина залегания кровли отложений от
дневной поверхности на крайнем юго-востоке вдоль хр. Арга, по дан-
ным В. Н. Коломенской, составляет 5—20 м и быстро увеличивается в
северном направлении. Отложения терригенной пестроцветной субфор-
мации вскрываются реками Чулым, Кеть, Кемчуг (см. гл. V).
В верхпеюрско-валанжипское время на большей части территории
плиты накапливались исключительно морские воды хлоридного состава
сингенетичные осадкам. Лишь к юго-восточной части территории была
приурочена зона накопления иифильтрационпых вод (Гидрогеология
СССР, т. XVI, 1970).
3. Раннемеловой-сеномапский этап (Ki — Кг). продолжительно-
стью 30 млн. лет, характеризовался активными дифференцированными
движениями на фоне энергичного опускания плиты (60 м/млн. лет),
преимущественно континентальным режимом, омоложением и расчле-
нением рельефа, широким развитием грубообломочных пород
(см. рнс. 4).
К концу валанжина на территории области аккумуляции выяви-
лись три основные структурные зоны, определявшие условия осадко-
накопления рассматриваемого этапа (Гольберт и др., 1968). В северо-
западной части плиты в пределах меридионального прогиба господст-
вовал относительно глубоководный морской бассейн. Восточная часть
28
Западной Сибири представляла собой плоскую прибрежную аллювн-
алыю-озерную равнину, периодически затоплявшуюся морем на значи-
кльной территории н превращавшуюся в лагуну. В южной части была
распространена относительно приподнятая континентальная аккумуля-
тивная равнина, редко затоплявшаяся морем. В обрамлении плиты и
по ее окраинам располагались денудационные равнины, подвергавшие-
ся интенсивному размыву в готерив-барреме и сеномане.
В течение этого этапа происходит заметное выравнивание клима-
та. В готерпв-барремс на юге территории еще сохранялся жаркий
засушливый климат, способствовавший формированию известковистых
и гипсоносных пестроцветных осадков. Но позже на всей территории
устанавливается влажный субтропический климат, более прохладный
на севере (Гольберт и др., 1968).
В этих условиях формировалась толща огромной мощности преи-
мущественно континентальных сероцветных отложений изменчивого
литологического состава (см. рир. 4).
Распределение мощностей осадков свидетельствует (Рудкевич,
1969) о перемещении центров опускания в сторону Надымской и Хан-
ты-Мансийской впадин, образующих общую депрессию, наклоненную
на север, с пологим западным бортом. Мощность отложений в цент-
ральной части депрессии достигает 1900 м. В центральных, восточных и
южных районах плиты движения имели дифференцированный харак-
тер. Значительные прогибания отмечаются в пределах Приенисейского
желоба и других отрицательных структур северной и центральной час-
ти плиты. Появляется зона опускания на границе с Северо-Казахстан-
ским склоном.
При активных дифференцированных движениях на фоне интенсив-
ного погружения плиты преимущественное развитие получили лагунно-
континентальные и континентальные отложения. Лишь в пределах
северо-западного субмеридиопального прогиба в условиях устойчивого
глубоководного морского режима формировались осадки терригенной
формации (см. рис. 3), представленные серыми и зеленоватыми плот-
ными глинами с прослоями известковистых алевролитов, песчаников и
известняков, с характерными конкрециями сидерита. Максимальные
мощности приурочены к северо-западному прогибу (1100—1900 м) и
быстро сокращаются в западном, южном и восточном направлениях
до 500—200 м и менее. Глубина залегания кровли отложений форма-
ции в пределах прогиба составляет 1100—1400 м и быстро убывает по
направлению к Уралу до 500—200 м.
Отложения этой формации выходят на поверхность и тянутся узкой
полосой вдоль Урала (см. гл. VII). В северном Приобье и на п-ове
Ямал они залегают под покровом четвертичных отложений.
В готерив-барреме на юге плиты в обстановке жаркого засушли-
вого климата формировались лагунные осадки пестроцветной терри-
генно-карбонатной формации (см. рис. 3, в, 5). Они представлены
известковистыми глинами, переслаивающимися с прослоями алевроли-
тов, песчаников, галечников, а на юго-востоке—с прослоями мергелей
и доломитов; иногда в основании этой толщи осадков находятся конг-
ломераты. Песчано-алсвритовый материал олиго- и полимиктовый. Гли-
ны содержат гидрослюды и монтмориллонит, в виде примеси — каоли-
нит и магнезиальные силикаты. Породы плохо отсортированы. Красно-
цветность и известковистость пород уменьшается к северу. Мощность
пород формации достигает 700 м и сокращается к бортам плиты. Глу-
бина залегания превышает 1000 м. Лишь на юго-восточной окраине
плиты и вдоль долины Енисея между устьями рек Сым и Кемь породы
29
рассматриваемой формации залегают под покровом четвертичных от-
ложений. Вскрываются они реками Кия, Кеть и их притоками
(см. гл. V).
Наиболее широкое распространение, в пределах почти всей плиты
и особенно ее восточней части, имеют отложения серацветной угленос-
ной формации (см. рис. 3, в, 4), сформировавшиеся в континентальных
условиях в обстановке влажного субтропического климата. Сложена
Рис. 5. Разрез платформенного чехла в юго-восточной части Западно-
Сибирской плиты (составлен С. Б. Ершовой по данным Е. И. Борзенко)
Условные обозначения даны на рис. 4
формация слюдистыми алевритовыми глинами, переслаивающимися с
песками и редкими прослоями песчаников, алевролитов, мергелей и-
известняков, а также конгломератов. Окраска пород от серой до чер-
ной. Очень характерны скопления обугленного растительного детрита-
и маломощные прослои бурого угля. Песчаные породы олиго- и поли-
миктовые, глины — гидрослюдисто-каолинитовые с примесью монтмо-
риллонита. Мощность отложений формации в центральных и восточ-
ных районах плиты достигает 1000—1800 м, в западных — составляет
200—250 м, сокращаясь к бортам: на востоке до 200—300 м, на запа-
де— до 50 м. Глубина залегания пород на большей части плиты до-
стигает 1000 м и сокращается лишь у ее бортов.
Таким образом, три формации нижнемелового-сепоманского этапа
развития плиты имеют инженерно-геологическое значение лишь в при-
бортовых частях плиты.
На рассматриваемом этапе произошло значительное расширение
зоны накопления инфильтрационных вод. Инфильтрационному промы-
ву наиболее сильно подвергались апт-сеноманские и готерив-баррем-
ские осадки по сравнению с уплотненными и более древними глинисты-
ми осадками (Гидрогеология СССР, т. XVI, 1970).
4. Поздпемеловой-раннеолигоценовый этап (Кг— Рз), продолжи-
тельностью 70 млн. лет, был периодом относительного тектонического
покоя с небольшими скоростями прогибания плиты (8,5 м/млн. лет),
развития морских трансгрессий, выравнивания рельефа и накопления
терригенного материала высокой дисперсности.
Структурный план в основных чертах сохранился от предыдущего
этапа: продолжал развиваться широкий прогиб на западе, где в тече-
ние всего рассматриваемого этапа существовал эпиконтинентальный
30
морской бассейн с выровненным рельефом дна. Восточная часть плиты*
оставалась более приподнятой. Здесь были развиты обширные про-
странства морского мелководья и прибрежные озерно-аллювиальные-
равнины, периодически затоплявшиеся морем. В пределах обрамления
плиты и по его окраинам рельеф отличался значительной выровненно-
стью. Это были в основном пологохолмистые и низменные равнины.
В области сноса господствовали процессы химического выветривания и
пенепленизации рельефа (Гольберт и др., 1968).
Климат на протяжении всего этапа был влажным субтропическим.
Однако на него и особенно на формирование морских осадков значи-
тельное влияние оказывала связь морского бассейна то с холодными-
арктическими водами, то с тепловодными морями через Тургайскую
впадину.
По данным М. Я. Рудкевича (1969), наиболее значительные про-
гибания в позднем мелу наблюдались в северо-восточных и северных
районах плиты. Здесь движения были дифференцированными, продол-
жалось унаследованное развитие структурных форм, в том числе и.
Приенисейского желоба. На западе и в центре плиты затухает диффе-
ренцированность движений и сокращаются амплитуды прогибания.
Из новообразованных структур четко обособляются Омская впадина и
Васюганская антеклиза. Лишь в палеогене основная область прогиба-
ния смещается в западную половину равнины, а область опускания на
востоке полностью редуцирует. Положительные структуры в Среднем
Приобье продолжают развиваться унаследованно.
В северо-западной части эпиконтинентального бассейна в течение
всего этапа формировались породы кремнисто-терригенной формации
(см. рис. 3). Область распространения пород этой формации сильно
расширялась в периоды максимального распространения холодного
течения (сантон-кампан, эоцен) и резко сужалась, когда усиливался-
приток теплых вод с юга (Маастрихт), или ослабевала связь с Аркти-
ческим бассейном (турон, палеоцен).
Породы кремнисто-терригенной формации представлены светло-
серыми плотными и рыхлыми опоками, опоковидными и диатомовыми
глинами, диатомитами, трепелами. Встречаются прослои плотных
кремнистых пород, песчаников, алевролитов. По периферии плиты
породы формации обогащаются глауконитом и песчано-алевритовым
материалом и постепенно переходят в глауконитовые породы терриген-
ной формации. Максимальные мощности (до 460м) отложений форма-
ции прослеживаются в северо-западной части плиты. На остальной
территории суммарные мощности пород в разрезах составляют 200—
300 м. На большей части плиты они залегают на глубине 200—500 м.
В северной и западной части территории отложения формации залега-
ют под покровом четвертичных отложений различной мощности и
вскрываются на севере притоками рек Надым, Пур, Хадуттэ, Хадыта
и др. (см. гл. VIII), а на западе и юго-западе реками Тура, Пелым,
Лозьва, Пышма, Тобол, Исеть, Тавда и др. (см. гл. V, VI, VII). При
характеристике инженерно-геологических условий этой части Западно-
Сибирской плиты изучение пород кремнисто-терригенной формации,
приобретает практическое значение.
В центральных частях эпиконтинентального бассейна в периоды
ослабления холодных течений формировались толщи терригенной фор-
мации (см. рис. 3, 4). Отложения этой формации представлены во
внутренних зонах бассейна в пределах впадин глинами серыми и зеле-
новатыми, тонкослоистыми и листоватыми с присыпками по напласто-
ванию мелкозернистого песка и алеврита; это породы свит: кузнецовской,
31
талицкой, ч era некой и большей части славгородской. В окраинных
частях плиты, на приподнятых участках ложа морского бассейна пре-
обладают зеленые глауконитово-кварцевые песчаники и алевролиты с
прослоями и линзами глауконитовых алевритов, глин, оолитовых
железных руд (в восточных районах), н кремнисто-глауконитовых
пород (на северо-западе плиты), они относятся к ипатовской, парбсль-
ской, костровской, аятской н мугуйской свитам. Песчаники и алевроли-
ты кварцевые и полимиктово-кварцевые, глины — гидрослюдисто-монт-
мориллонит-хлоритовые. Суммарная мощность осадков терригенной
формации в разрезах обычно не превышает 300—600 м и лишь редко
достигает 1000 м. В северной, западной и восточных частях плиты
породы этой формации залегают непосредственно под четвертичными
отложениями различной (на севере значительной) мощности. Они
вскрываются реками Пелым, Лозьва, Исеть, Тура, Сев. Сосьва, Надым,
Пур, Таз, Енисей и др. (см. гл. V, VII, VIII), а также реками в Прика-
захстанской области. В центральной и юго-юго-восточной частях пл и гы
глубина залегания формации составляет 300—400 м. Здесь ее отложе-
ния не имеют значения при оценке инжеиерпо-геологических условий
территории.
В центральных и юго-западных районах плиты во время массового
вторжения теплых вод с юга в позднем мелу (Маастрихт и даний)
была сформирована толща терригенно-карбонатной формации
(см. рис.' 3, г) мощностью до 250 м, представленная однородной тол-
щей зеленовато-серых алевритовых известковистых глии, переслаиваю-
щихся с мергелями и отдельными прослоями песчаников, алевролитов
и известняков. Па северо-западе формация постепенно переходит в
кремнисто-терригенную, а на востоке — в отложения терригенной фор-
маций, обогащенные глауконитом. Глубина залегания формации пов-
семестно превышает 300—500 м
На восточной и юго-восточной окраинах плиты в континентальных
условиях формировались отложения терригенной каолиновой субфор-
мации (см. рис. 3,г,4), представленные светло-серыми разнозернисты-
ми каолинизированными песками и алевритами с прослоями беловато-
серых каолиновых песчаио-алевритовых глин. В основании разреза
толща обогащена растительным детритом и содержит прослойки буро-
го угля. Мощность формации достигает 170—260 м.
Кровля отложений формации залегает, как правило, на значи-
тельной глубине. На юго-восточиой окраине плиты она приближается
к поверхности и перекрыта покровом четвертичных отложений мощно-
стью 5—20 м. Здесь отложения формации вскрываются реками Кем-
чуг, Кеть, Кня, Кельма и др. (см. гл. V, VI).
Отложения терригенной каолинитовой субформации вскрываются
также верховьями рек в пределах Средиетазовской и Верхнетазовской
возвышенностей (см. гл. VII).
В позднемеловое-раннеолигоценовое время на значительной части
территории плиты накапливались морские воды, сингенетичные осад-
кам (Гидрогеология СССР, т. XVI, 1970).
Особенности нижнего структурного этажа
мезокайнозойского чехла Западно-Сибирской плиты,
существенные при оценке ее инженерно-геологических
условий
Известно, что структурные этажи могут быть разделены на структур-
ные подэтажи. В нижнем структурном этаже чехла Западно-Сибир-
32
ской плиты, исходя из взглядов А. А. Богданова1, следует выделить
четыре структурных подэтажа: нижне-среднеюрский, верхнеюрско-ниж-
немеловой, нижнемеловой-сеномане кий, верхнемеловой-нижнеолнгоце-
новый, которые соответствуют ранее выделенным основным этапам
тектонического развития (см. рис. 4,5). Структурные подэтажи сложе-
ны определенными комплексами формаций и субформаций (табл. 1).
Одни и те же типы формаций могут быть в разных структурных под-
этажах, но они заметно отличаются друг от друга. Поэтому инженер-
но-геологическое изучение мезо-раннекайнозойскнх отложений Запад-
но-Сибирской плиты должно осуществляться на основе выделенных
структурных подэтажей и слагающих их формаций и субформацнй.
Не все выделенные формации и субформации имеют одинаковое
инженерно-геологическое значение.
Различие в развитии внешней и внутренней структурных зон в
мезозое и раннем кайнозое привело к глубокому залеганию от поверх-
ности в центральной и южной частях плиты формаций нижнего струк-
турного этажа. В западных и восточных районах внешней зоны эти
формации залегают близко к поверхности. Благодаря этому шесть
формаций нижнего структурного этажа, как это следует из табл. 1,
имеют большое инженерно-геологическое значение при освоении терри-
тории Западной Сибири.
Породы нижнего структурного этажа платформенного чехла За-
падно-Сибирской плиты значительно литифицированы, вследствие чего
им присущи высокие прочностные показатели. Поэтому при выходе па
поверхность они являются достаточно надежными основаниями для
различных инженерных сооружений. В ряде случаев породы обладают
достаточно высокой водопрочностью, несмотря на то, что при соответ-
ствующих условиях по берегам рек в них могут возникать оползневые
и обвально-осыпные явления.
Основные черты строения Западно-Сибирской плиты и ее развития
в мезозое и раннем кайнозое определили единую гидрогеологическую
структуру Западно-Сибирского артезианского бассейна, являющегося
одним из крупнейших аккумуляторов подземных вод земного шара.
До новейшего этапа развития Западной Сибири были сформиро-
ваны основные особенности гидрогеологических комплексов нижнего
этажа артезианского бассейна и региональный водоупор в отложениях
турона — нижнего олигоцена, разделяющий I и II этажи бассейна.
Основные направления стока вод нижнего этажа определяются струк-
турой плиты в целом. Различия в развитии внешней и внутренней
структурных зон плиты обусловили отличия краевой н центральной
частей артезианского бассейна. Краевая зона является раскрытой, так
как здесь сказывается влияние инфильтрационных вод, связанное со
значительной песчанистостью разрезов. Центральная зона характери-
зуется повышенной минерализацией вод — от 10 до 80 г/л.
Таким образом, отличия краевой и внутренней зон артезианского
бассейна (различная минерализация), связанные с режимом и питани-
ем вод, также предопределены особенностями развития Западно-Си-
бирской плиты.
1 По А. А Богданову (1963), к структурным подэтажам следует относить одну
илн сочетание немногих серий горных пород, обычно охватывающих отложения одного
или немногих ярусов, характеризующихся в пределах каждой из структурно-фациаль-
ных зон преимущественно одной формацией, единством структурного плана, типом
дислокаций. Каждый подэтаж ограничен резкой сменой формации, иногда стратигра-
фическим перерывом или даже несогласием.
33
Формации нижнего структурного атама платформенного чехла Западно-Сибирской плиты
Таблица 1
Структурный этаж Структурные подэтажи Формации и субформации Глубина залегания отложений формации в м Выход на поверхность Практическое значе- ние при инженерно- (дологическом изуче* нии территории
(J1-P.) нижнею рско- нижнеол иго- неновый верхнемеловой-ниж- неолигоценовый (ка-°Ь кремнисто-терригенная терригенная терриген ио-каолиновая терригенио-карбонатная 500-0 । 400—0 1 400-0 более 300—500 м север плиты и Зауралье север плиты, Зауралье н прнказах- станская область восток и юго-восток плиты не выходит имеет имеет имеет не имеет
нижнемеловой-сено- манский (Ki — KJ) терригенная терригенио-карбонатная пест- роцветная угленосная 1400—0 1000—0 1000—0 северо-запад плиты юго-восток плиты запад и восток плиты ограниченное имеет ограниченное
верхнеюрско-валаи- жинекий (Jt — KJ терригенная терригенио-карбонатная пест- роцветная терригенно-пестроцветная 2800-100 2500—100 200—0 на крайнем западе не выходит юго-восток плиты ограниченное не имеет имеет
нижне-средне- юрский (Ji-s) угленосная терригенная 4000—0 4000—3000 юго-восток и северо-запад плиты ие выходит имеет ие имеет
Рассмотренный материал позволяет сделать вывод, что разное раз-
витие внутренней и внешней зон нижнего структурного этажа обусло-
вило их неодинаковую значимость при инженерно-геологическом изуче-
нии Западно-Сибирской плиты. В пределах внутренней зоны породы
нижнего этажа залегают, как правило, далеко от поверхности и не
являются объектом инженерно-геологического изучения; в этой зоне
подземные воды имеют значительную степень минерализации. Во внеш-
ней зоне породы нижнего этажа поднимаются к поверхности и в ряде
районов вскрыты речными долинами; степень минерализации подзем-
ных вод меньше, чем во внутренней зоне.
ГЛАВА II
РАЗВИТИЕ ЗАПАДНО-СИБИРСКОЙ ПЛИТЫ
В ПОЗДНЕКАЙНОЗОЙСКОЕ
(ОЛИГОЦЕН-ЧЕТВЕРТИЧНОЕ) ВРЕМЯ
И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА СОВРЕМЕННЫЕ
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
Основные этапы новейшего тектонического
развития плиты и осадконакопления
В раннем олигоцене почти на всей территории Западно-Сибирской
плиты существовало чеганское море. Активизация тектонических дви-
жений в позднем палеогене вызвала уход чеганского моря за пределы
плиты и установление на ее территории континентального режима.
С этим моментом большинство исследователей (Николаев, 1962; Ада-
менко, 1967; Архипов, 1965, 1968; Гольберт, Маркова и др., 1968; Ар-
хипов, Вдовин и др., 1970 и др.) связывают начало неотектонического
развития Западно-Сибирской плиты. Существенной особенностью это-
го этапа является перестройка структурного плана, в результате чего
возникли субширотные структурные элементы (Архипов, 1965, 1968,
1971; Рудкевич, 1969; Андреев, 1970; Ершова, 1971). Вторая особен-
ность этого этапа — положительные движения, неоднократно преры-
вавшие погружение плиты.
В олигоцен-четвертичное время, соответствующее новейшему тек-
тоническому этапу, продолжительностью 35—37 млн. лет, сформирова-
лись отложения, представляющие собой верхний структурный этаж
чехла Западно-Сибирской плиты.
Отложения этого структурного этажа залегают на нижележащих
с размывом и стратиграфическим несогласием, а также резкой сменой
морских формаций континентальными (см. рис. 4, 5).
Перестройка структурного плана в течение этапа вызывала смеще-
ние областей прогибания и аккумуляции, а также областей поднятий
и преимущественной денудации, что, в свою очередь, приводило к сме-
не генетических типов отложений и к изменению их мощностей.
Определяющую роль в новейшем структурном плане плиты имели
новообразованные структурные элементы первого и второго порядка
типа синеклиз, антеклиз, склонов, впадин и др., имеющие значитель-
ные размеры и плавные очертания. Часто их границы и простирание
(как и структурных элементов более высокого порядка) определялись
наследованием разломов, блоков или отдельных структурных зон фун-
дамента плиты.
В качестве примера укажем, что на юго-востоке плиты северо-во-
сточное простирание структур, возникших в олигоцене, неогене и позд-
нем плиоцене, связано с наследованием ими основного направления
36
позднегерцинских структур фундамента и разрывных нарушений
(см. рис. 2). В этом же районе четко прослеживается связь гидросети
(реки Бурла, Карасук, Каргат, Омь и др.) и заболоченных понижений,
возникших в четвертичное время, с активизированными разломами фун*
дамента.
Большие площади отдельных сгруктур-ных элементов и незначи*
тельный размах амплитуд движений способствовали тому, что форма-
ции и большинство геолого-генетических комплексов часто занимают
большие площади.
Преобладание прогибаний на значительной части плиты в олиго-
цепе, неогене и в позднеплиоцеп-ранпечетвертичное время, а также
миграция прогиба в ранне-среднечетвертичное время на север плиты
обусловили наложение более молодых комплексов пород на более
древние. На поверхности оказались верхнеплиоцен-четвертичные отло-
жения, которые являются рельефообразующими (см. рис. 4, 5, 13).
Новейший этап — время формирования рельефа Западно-Сибир-
ской равнины. Наибольшее рельефообразующее значение имели верх-
неплиоцен-четвертичные, и особенно четвертичные тектонические дви-
жения, которые привели к общему поднятию территории, оформлению
в рельефе положительных тектонических структур, определивших кон-
фигурацию водораздельных равнин. К частным впадинам и прогибам
приурочены крупнейшие долины рек и внутренние бессточные впадины.
Различная направленность тектонических движений на юге и на севе-
ре создала современный уклон равнины с юга на север. Возрастание
скоростей поднятий в течение четвертичного времени привело к форми-
рованию прогрессивпо-сужающихся аллювиальных равнин и террас.
Амплитуды четвертичных движений определили в значительной степе-
ни интенсивность многих экзогенных рельефообразующих процессов
(особенно эрозионных) и формирование вод первого гидрогеологиче-
ского комплекса.
Таким образом, во время, соответствующее новейшему тектониче-
скому этапу развития Западно-Сибирской плиты, сформировался верх-
ний структурный этаж мощностью до 150—400 м, современный рель-
еф, воды первого гидрогеологического комплекса; в это же время на
севере возникла многолетняя мерзлота. Поэтому новейший этап разви-
тия имеет особое значение для познания инженерно-геологических ус-
ловий территории Западной Сибири.
Нельзя забывать также о том, что существенные колебания кли-
мата, происходившие на протяжении всего новейшего периода, влияли
на изменение физико-географической обстановки и условий осадкона-
копления.
По особенностям тектонического и палеогеографического развития
плиты в олигоцен-четвертичное время среди отложений верхнего струк-
турного этажа можно выделить три подэтажа, которым отвечают опре-
деленные формации: олигоценовый, неогеновый и верхнеплиоцен-чет-
вертичный.
Исходя из того что каждому этапу развития платформы в разрезе
чехла соответствует определенный комплекс отложений (Богданов,
1963; Гольберт, Маркова и др., 1968), для Западной Сибири в поздне-
кайнозойское время можно выделить три этапа развития (Адаменко,
1967; Ростовцев, 1964; Мартынов, 1957; Зальцман, 1968; Рудкевич,
1969 и др.), которые в значительной мере обусловлены особенностями
тектонического развития плиты: олигоценовый послечеганский (Р8);
неогеновый (Nj—Na); позднеплиоцен-четвертичпый (N2—Q). Опре-
деляющая роль последнего этапа развития в формировании поверх-
37
постных отложений, рельефа, гидрогеологических и мерзлотных усло-
вий привела к необходимости рассматривать его более подробно.
В связи с этим в нем выделяются четыре подэтапа: позднеплиоцен-
раннечетвертичный (N?—Qi), ранне-среднечетвертичныи (Qi-n), позд-
нечетвертичный (Qni) и современный (Qiv).
Современный этап развития имеет особое значение для формирова-
ния инженерно-геологических условий, поэтому он рассматривается
отдельно, в следующей главе. В настоящей главе мы рассмотрим фор-
мирование инженерно-геологических условий на территории Западно-
Сибирской плиты применительно ко всем остальным выделенным эта-
пам н подэтапам ес развития.
Олнгоценовый этап
Олигоценовый этап имел продолжительность 9 млн. лет. Он характери-
зовался резкой активизацией тектонических движений, выразившейся
Рис. б. Графики изменения средних суммарных
скоростей новейших тектонических движений
южной части Западно-Сибирской плиты (по дан-
ным С. Б. Ершовой, 1971). Графики построены
с учетом поправочного коэффициента М. В. Гзов-
ского (1964) для интервала осреднения 10 мли
лет:
1 — Омская синеклиза; 2 — Томско-Камснский
выступ; 3 — Тарская седловина; 4 — Чулымская
синеклиза; 5 — Кулундинская впадина
в интенсивных поднятиях горного обрамления равнины и усилении ко-
лебательных движений в пределах самой плиты.
Положительные движения, вызвавшие регрессию морского бассей-
на, быстро сменились дифференцированными прогибаниями значитель-
ной территории со средними суммарными скоростями от 5 до
30 м/млн. лет (рис. 6) (Ершова, 1973). Это способствовало формирова-
38
-нию в континентальных условиях осадков, не выдержанных по грану-
лометрическому и минералогическому составу.
На большей части территории плиты, где раньше был развит
эоценовый морской бассейн, формировались обширные низкие аккуму-
лятивные озерно-аллювиальные равнины, по окраиным плиты — дену-
дационно-аккумулятивные, переходящие в приенисейской и северной
части плиты сначала в денудационные равнины, а затем в низкие плато
и даже горы по границе со складчатым обрамлением плиты (Архипов,
Вдовин и др., 1970).
По различным данным (Гольберт и др., 1968; Рудкевич, 1969
и др.), климат на территории Западной Сибири был влажный, умеренно
теплый, к этому этапу относится расцвет широколиственно-хвойной
растительности тургайского типа. Лишь в конце позднего олигоцена
зона наибольшего увлажнения и значительной заболоченности смести-
лась к северу, а на юге появились признаки континентального степного
климата; на территории Западной Сибири стала намечаться климати-
ческая зональность (Геология СССР, т. 44, 1964).
В олигоцене Западно-Сибирская плита была обширной областью
прогибания, амплитуды которого сокращались в прибортовых зонах.
Главной особенностью олигоценового структурного плана было появ-
ление широтно ориентированной области поднятий в южной части пли-
ты (Тарской седловины и Васюганской антеклизы), отделившей об-
ласть устойчивого и интенсивного прогибания — Омскую и Чулымскую
синеклизы от Хапты-Мансийской синеклизы (Рудкевич, 1969; Ершова,
1971). К северу от широтного колена Оби единая крупная синеклиза
была разделена па два субмеридиональных прогиба Надым-Пурской
антеклизой. Развивались положительные структуры Северо-Сосьвин-
ского, Люлинворского, Верхнеказымского, Верхнетазовского, Алек-
сандровского и других сводов. В пределах положительных структур
амплитуды прогибания уменьшались в 1,5—4 раза. Анализ мощностей
олигоценовых отложений показывает, что в среднем олнгоцене наибо-
лее интенсивно прогибались впадины, расположенные к северу от ши-
ротного отрезка Оби. Перемещение центра опускания в южную поло-
вину плиты произошло лишь в позднеолигоценовое время (Рудкевич,
1969).
В этих условиях формировалась толща, которая может быть отне-
сена к единой терригенной лигнитоносной формации олигоценового
возраста (Гольберт и др., 1968). В разрезе толщи по вертикали и го-
ризонтали сменяются аллювиальные, озерные, озерно-аллювиальные н
озерно-болотные осадки, образовавшиеся в условиях влажного умерен-
но теплого климата (см. рис. 55). Закономерности распространения
генетических типов осадков и изменения их мощностей определялись в
основном структурно-тектоническим планом плиты и сменой тектони-
ческих, фаз. Для формации характерны пестрота минералогического
и литологического состава материала, повышенное содержание руд-
ных минералов в тяжелых фракциях пород, преобладание гидрослюд
с примесью каолинита и монтмориллонита в глинистой фракции, обога-
щение пород обуглившимися растительными остатками и содержание
прослоев и линз лигнитов н бурых углей, слоистость озерного и речного
типов. Среди пород формации значительную долю составляют тяжелые
суглинки и легкие глины, но в то же время среди ее отложений доста-
точно широко развиты алевриты и пески. Уже это само по себе в ка-
кой-то степени определяет неоднородность инженерно-геологических
свойств отложений формации в самом разрезе и в различных районах
ее развития. Породы одинакового гранулометрического состава имеют
39
разный минералогический состав (в полиминеральных глинах преобла-
дают то каолинит, то гидрослюды, то монтмориллонит). Степень лити-
фикации глинистых пород, их естественная влажность, а вследствие
этого и прочностные свойства неодинаковы (встречаются глины от сла-
босжимаемых до сильносжимаемых). Еще большей инженерно-геоло-
гической неоднородностью характеризуются массивы пород, сложенные
отложениями олигоценовой формации, благодаря присутствию в них
в различном количестве прослоев лигнитов и бурого угля. Мощность
формации изменяется от 20 до 300 м и на значительной части террито-
рии превышает 100 м.
Породы формации распространены па большей части территории
плиты и отсутствуют лишь на севере и вдоль восточного и западного
бортов. В южной части плиты они перекрываются неогеновыми и чет-
вертичными осадками и залегают обычно ниже уреза воды в реках.
На остальной территории перекрываются лишь четвертичными осадка-
ми и вскрываются в долинах многих рек.
Терригенная лигнитоноспая формация объединяет четыре геолого-
генетических комплекса, возникновение которых связано с различными
фазами тектонических движений в олигоцене.
Начальная фаза значительной активизации тектонических движе-
ний в пределах плиты и ее горного обрамления сопровождалась раз-
витием эрозионных процессов и формированием по всей территории
аллювиальных отложений атлымской (на юго-западе кутанбулакской)
свиты, залегающих на слабо размытой поверхности чеганскнх глин.
Накопление осадков атлымской свиты происходило в условиях слабо
прогибавшейся аллювиальной равнины путем наслоения пачек аллювия
(констративная аккумуляция). Мощность толщи этой свиты, представ-
ленной преимущественно песчаными породами с речными типами сло-
истости, составляет 30—80 м. Наибольшие мощности приурочены к впа-
динам и прогибам. В пределах положительных структур — сводов,
выступов, перемычек — ив прибортовых районах плиты наблюдалось
сокращение мощности до 10—20 м. В прибортовых районах (Чулым-
ская синеклиза) аллювий отличался паличием грубозернистых разно-
стей и примесью гальки и гравия.
Вдоль северо-восточного склона Казахского массива и в Павлодар-
Омском Прииртышье развиты озерные и озерно-аллювнальные фации
атлымской свиты, представленные глинистыми и песчано-глинистыми
осадками с горизонтальной и косой слоистостью.
Атлымскую свиту следует рассматривать как аллювиальный гео-
лого-генетический комплекс нижне-среднеолигоценовых отложений
(рис. 7, а), сформировавшийся в условиях активизации тектонических
движений. В нем преобладают пески преимущественно кварцевого и
кварцево-полевошпатового состава, которые по гранулометрическому
составу относятся к мелко- и среднезернистым, иногда пылеватым раз-
ностям. Пески часто содержат прослои и линзы алевритовых глин и
алевритов.
Отложения атлымского комплекса выше уреза воды в реках зале-
гают преимущественно в северной части плиты к северу от широтного
отрезка Оби, а также на юго-западе, где они изучаются в инженерно-
геологических целях (см. гл. V, VII, VIII).
Фазе постепенного ослабления колебательных движений и тектони-
ческого прогибания территории соответствовало время формирования
новомихайловской (на юго-западе чиликтинской) свиты. *В этот период
наиболее широко были развиты озерные, периодически заболачиваемые
равнины, сменявшиеся по простиранию озерно-аллювиальными. В усло-
40
виях дифференцированного прогибания происходило наслаивание пачек
озерных, болотных и озерно-аллювиальных осадков, представленных
преимущественно глинами и алевритами с прослоями и пачками пес-
ков. Влажный умеренно теплый климат способствовал высокой биоло-
гической продуктивности, и отложения обогащались растительными
остатками, часто образующими линзы лигнитов и бурых углей. Воды
Рис. 7. Схемы распространения геолого-генетических комплексов терригенной лигни-
тоносной олигоцеиовой формации (а) и терригегпюй псстроцветной неогеновой фор-
мации (б) (составлена С. Б. Ершовой по материалам А. В. Гольберта, М Я. Рудке-
вича, С. Б. Шацкого и др.):
1—аллювиальный атлымской свиты (а₽з-2); 2 — озерно-аллювиальный и озерно-
болотный новомихайловской свиты (₽з“2), озерный и озерно-аллювиальный олнгоцено-
вого возраста, объединяющий; 3 —озерный туртасской свиты (1₽|) и 4 —озерно-
аллювнальный Журавской н лагернотомской свит (1а ₽|); 5— озерно-аллювиальиый и.
озерно-болотный абросимовской свиты (1а Р|); 6 — озерно-аллювнальный бещеуль-
ской свиты (laNO; 7 —озерный таволжанской и аральской свит (1N^); 8—озерный н
озерно-аллювиальный павлодарской евнты (la N2—N|); 9 — граница Западно-Сибир-
ской плиты
содержали большое количество органического вещества и обладали
кислой реакцией, господствовала восстановительная обстановка осадко-
накопления. Аккумуляция носила преимущественно констратнвный
характер, толща отличалась значительной изменчивостью, связанной с
чуткой реакцией платформенного осадкообразования на слабые текто-
нические движения. Большие мощности осадков свиты до 100—150 м
были приурочены к областям наиболее интенсивного прогибания: Ханты-
Мансийской, Омской, Чулымской синеклизам. Значительное сокращение
мощностей (до 20—40 м) наблюдается на положительных структурах.
41
В восточных и юго-восточных районах плиты в разрезах озерно-аллю-
виальных отложений увеличивается содержание песчаных разностей
пород.
Отложения новомихайловской свиты и отложения атлымской свиты
в Павлодар-Омском Прииртышье и вдоль северо-восточного склона
Казахского массива представляют собой озерпо-аллювиальиый и озерно-
болотный геолого-генетический комплекс нижне-среднеолигоценового
возраста (см. рис. 7, а). Этот комплекс характеризуется сложным соче-
танием в разрезах озерно-аллювиальных и болотных образований,
представленных глинисто-алевритовыми, глинистыми и алевритовыми
породами с линзами супесей, песков, лигнитов и бурых углей
(см. рис. 54).
Выходы новомихайловского комплекса отмечаются в долине Оби в
районе Белогорского материка, а также в долинах северных рек, в За-
уралье, на Тобол-Ишимском междуречье и др. В этих районах необхо-
димо их изучение в инженерно-геологических целях (см. гл. V, VI,
VIII).
Фаза активизации тектонических процессов в начале позднего
•олигоцена привела к поднятиям в пределах горного обрамления и в се-
верной половине Западно-Сибирской плиты, что вызвало значительное
сокращение области седиментации осадков Журавского горизонта. На
значительной территории центральной части плиты в условиях внутри-
континентального озера-моря, возможно имевшего временную связь с
Арктическим бассейном (Гурами, 1962; Рудкевич, 1969; Шацкий, 1967,
1970, 1972), формировалась толща ленточно-слоистых алевритов нижне-
туртасской свиты с характерной оливково-зеленой окраской, значитель-
ным содержанием диатомовых, глауконита и слюды. Область наиболее
интенсивных прогибаний была приурочена к Ханты-Мансийской впади-
не южнее широтного отрезка Оби, здесь мощность отложений достига-
ла 70—90 м В пределах Тарского Прииртышья мощности сокращались
до 30—60 м.
В южной части плиты на юге Омской и в Кулундинской впадинах
>формировались фации мелководных озер Журавской свиты, представ-
ленные тонкослоистыми песчаными и песчано-алевритовыми разностя-
ми пород зеленой окраски с примесью диатомовых и глауконита
(Зальцман, 1968; Шацкий, 1972). Мощность свиты в этих районах из-
меняется от 15—20 до 60 м.
Восточнее 80-го меридиана и по окраинам бассейна озерные осад-
ки туртасской и Журавской свит сменяются озерно-аллювиальными
отложениями, представленными толщей алевритов, глин и песков, ха-
рактеризующейся значительной фациальной изменчивостью. В Бакчар-
ском районе, Колпашевском и Каменском Приобье, на Обь-Енисейском
междуречье в разрезах преобладают аллювиальные пески с диаго-
нальной, косой и волнистой слоистостью. Местами отмечаются линзы и
прослои крупнозернистого песка и гравия (нижнезнамспская подсвита,
корликовская толща, лагернотомская свита). Мощность отложений из-
меняется от 5 до 40 м.
Отложения нижнетуртасской и журавской евнт, а также нижнезна-
менской подсвиты представляют собой озерный и озерно-аллювиальный
геолого-генетический комплекс верхнеолигоценового возраста (см.
рис. 7,а). Комплекс представлен характерной толщей алевритов, алев-
ритистых и диатомовых глнн, тонкозернистых и алевритовых песков с
тонкой ленточной слоистостью. Лишь в южных районах в составе комп-
лекса преобладают кварцево-глауконитовые ленточно-слонстые пески
42
мелководных озерных фаций, а в восточных — фациально изменчивая
толща песков, глин и алевритов.
Породы рассматриваемого комплекса вскрываются Иртышем и его
притоками в Тобольском и Тарском Прииртышье, а также выходят
выше уреза воды по правым притокам Средней Оби и в южной части
Белогорского материка (см. гл. VI, IX).
Формирование отложений абросимовского горизонта происходило
в позднем олигоцене и соответствовало фазе медленного прогибания
плиты и стабилизации тектонических процессов в горном обрамлении,
что привело к широкому развитию озерных, периодически заболачи-
вающихся, и озерно-аллювиальных равнин. На большей части терри-
тории накапливались толщи алевритов, алевритовых глин н песков
коричневато-серой и бурой окраски, обогащенных растительным детри-
том, с линзами лигнитов и бурого угля. Мощность отложений аброси-
мовской свиты достигает 20—40 м; они обычно с отчетливым контактом
перекрывают отложения Журавского горизонта. В пределах положи-
тельных структур (Васюганская антеклиза, Тарская седловина и др.)
отмечается четкий размыв кровли туртасской свиты (Шацкий, 1970),
преимущественное развитие различных фаций аллювиальных отложе-
ний и сокращение мощности абросимовской свиты до 5—20 м.
На территории окраинных районов Западно-Сибирской плиты, при-
мыкавших к горным сооружениям Урала, Казахстана, Алтая, Салаира,
и в Приенисейском районе формировались аллювиальные, преимущест-
венно грубопластические образования (чаграйская, верхнебельская и
другие свиты), связанные с поднятиями горного обрамления, и озерные
каолиновые породы (Зальцман, 1968), представляющие собой переот-
ложенные продукты кор выветривания (наурзумская, чаграйская сви-
ты и др.).
Отложения абросимовской свиты, как и новомихайловской, сфор-
мировались в период ослабления тектонической активности и представ-
ляют собой геолого-генетический комплекс озерно-аллювиальных и
озерно-болотных отложений верхнеолигоценового возраста (см.
рис. 7, а). Осадки представлены алевритами и глинами с прослоями
песков, бурого угля и лигнита.
Отложения рассматриваемого комплекса выходят в долинах рек
Тарского и Тобольского Прииртышья, Среднего Приобья, а также зале-
гают выше уреза рек в Зауралье и на юго-востоке плиты, где они
изучаются в инженерно-геологических целях (см. гл. V, VI, IX).
Таким образом, на олигоценовом этапе развития Западно-Сибир-
ской плиты сформировался ряд перечисленных геолого-генетических
комплексов отложений, имеющих широкое распространение, и вскры-
вающихся в ряде районов долинами рек.
К концу олигоценового этапа Западно-Сибирская плита представ-
ляла собой обширную равнину. Приподнятые денудационные и денуда-
ционно-аккумулятивные равнины находились к северу от широтного
колена Оби, в восточной половине плиты и тянулись узкой полосой
вдоль Урала. Область низких аккумулятивных равнин была приуроче-
на к центральной и юго-западной частям плиты. Вся равнина была по-
крыта плащом континентальных олигоценовых отложений мощностью
•от 20—70 до 180—300 м, сложенным озерными, аллювиальными, озер-
но-аллювиальными и озерно-болотными образованиями, не выдержан-
ными по мощности и простиранию. В северной части плиты и в ее вос-
точной половине развиты преимущественно нижнеолигоценовые
•отложения, а в центральной и южной частях — весь комплекс олиго-
цена (см. рис. 7,а). Наибольшие мощности отложений приурочены к
43
Ханты-Мансийской и Омской синеклизам, интенсивное прогибание ко-
торых полностью компенсировалось аккумуляцией осадков (конаккуму-
лягивное развитие). Положительные структуры южной половины пли-
ты — Тарская седловина, Васюганская аптеклнза и другие — не полу-
чили выражения в олигоцеповом рельефе, но активно влияли на
изменение мощностей и генетических типов осадков.
Неогеновый этап
Неогеновый этап (Ni—N2) продолжительностью 24 млн. лет характе-
ризовался резким ослаблением интенсивности тектонических движений,
что особенно четко прослеживается для южной части плиты. Устойчи-
вые положительные движения охватили большую (северную н восточ-
ную) часть территории. Здесь формировался денудационный и местами
денудационно-аккумулятивный рельеф. Область прогибаний, а также
озерной и озерно-аллювиальной аккумуляции была приурочена к юж-
ному широтному прогибу, где средние суммарные скорости движений
не превышали 7 м/млн. лет (см. рис. 6). Минимальные скорости осад-
конакопления и значительная дисперсность пород не позволяют допус-
тить, что на севере плиты в это же время имели место активные под-
нятия и глубокое расчленение рельефа. В неогене особенно четко
прослеживается широтная ориентировка основных структурных элемен-
тов благодаря оформлению в рельефе зоны субширотных поднятий
(Тарская седловина, Васюганская антеклиза н др.) и активизации
зопы южного широтного прогиба.
В течение неогенового этапа продолжались постепенные изменения
климата в направлении дальнейшего похолодания и аридизации, что
привело к установлению в южной половине равнины аридного и суб-
аридного умеренного климата с увеличением влажности в северном
направлении.
Сочетание таких тектонических и климатических условий способст-
вовало преимущественному формированию толщи тонкодисперсных,
глинистых пород, содержащих карбонаты кальция и гипса и отличаю-
щихся значительной уплотненностью и пестроцветной окраской. Рас-
пространение областей аккумуляции и генетических типов осадков, а
также изменение их мощностей определялись в значительной степени
структурно-тектоническим планом плиты и сменой тектонических фаз.
Вся толща неогеновых отложений может быть отнесена к единой тер-
ригенной пестроцветтюй формации неогеновых отложений (Гольберт
и др., 1968). Формация преимущественно представлена пестроокрашен-
ными, обохренными, часто комковатыми глинами, полимиктовыми слю-
дистыми песками и супесями, алевритами. Мощность отложений изме-
няется от нескольких до 170 м и на значительной территории их рас-
пространения превышает 50 м.
Глинистые породы формации являются умеренно-литифицирован-
ными, уплотненными, с высоким значением объемного веса. Породы
обладают достаточно высокими прочностными свойствами н в то же
время слабой водопрочностью. Последнее связано с преобладанием
монтмориллонита среди минералов глинистой фракции, что способст-
вует сильному набуханию пород в воде. Породы содержат большое
количество стяжений и друз гипса, мергельных конкреций; карбонаты
вне конкреций пе содержатся. Отмечается сульфатпо-хлорндная засо-
ленность пород. Породы терригенной пестроцветной формации содер-
жат межпластовые линзовидные воды сульфатно-хлоридного типа, об-
ладающие агрессивными свойствами (Герасимова, Семенов, 1973).
44
Терригепная пестроцветная формация неогена состоит из трех
геолого-генетических комплексов (см. рис. 7, б).
Начало неогенового этапа сопровождалось активизацией тектони-
ческих движений на границе олигоцена и нижнего миоцена. Особенно
значительными положительные движения были в центральной части
плиты, а также на юго-востоке. Это вызвало оживление эрозионных
лроцессов и формирование толщи аллювиальных отложений бещеуль-
ской свиты (петропавловского регионального горизонта, по В. А. Мар-
тынову, 1965), залегающих с размывом на осадках абросимовской, а
иногда и туртасской свит. В юго-восточиой части плиты по восточному
и южному борту Южного широтного прогиба формировались аллюви-
альные песчаные и песчано-галечниковые осадки (киреевские и воро-
иовские слои, ажарминская, кирнаевская, каськовская, болотнинская и
сузунская свиты), обычно мощностью до 20 м, иногда — до 70 м.
Местами аллювиальные осадки приурочены к древним погребенным
долинам, а на междуречьях развиты субаэральные осадки (пестро-
цветные и «отбеленные» породы). В центральной и восточной частях
широтного прогиба широкое площадное распространение имеют пре-
имущественно аллювиальные песчаные отложения мощностью 30—
55 м. В западной части широтного прогиба отлагались характерные
тонкослоистые озерно-аллювиальные образования, представленные пес-
чано-алевритовыми и суглинисто-супесчаными осадками (бещеульская,
петропавловская свиты), мощностью до 30—40 м (см. рис. 54). В те-
чение нижнего миоцена произошла значительная аридизация климата,
которая привела к вымиранию богатой олигоценовой флоры.
Отложения бещеульской свиты (петропавловского горизонта) пред-
ставляют собой озерно-аллювиальный геолого-генетический комплекс
.нижнемиоценового возраста, отвечающий фазе активизации движений
в начале неогенового этапа (см. рис. 7, б). Комплекс представлен в
восточных и юго-восточных районах преимущественно аллювиальными
песчаными, реже'песчано-галечниковыми осадками и глинами, а в за-
падных и центральных районах тонкослоистыми песчано-алевритовыми
и суглинисто-супесчаными озерно-аллювиальными образованиями.
Бещеульский комплекс залегает выше уреза рек в Ишимской сте-
пи, Омском и Тарском Прииртышье, Томском Приобье и в долине
р. Чулым (см. гл. V, VI, рис. 54; гл. IX, рис. 149).
Формирование осадков таволжанской свиты (горизонта) среднего
миоцена связано с последующей фазой стабилизации тектонических
процессов в пределах плиты и ее обрамления. Область медленного
прогибания была приурочена к южному широтному прогибу. Здесь в
условиях низкой озериой и местами озерно-аллювиалыюй равнины на-
капливались толщи тонкоднсперсных зеленых глин мощностью до 50—
80 м в центре прогиба, в северном направлении мощность их постепен-
но сокращалась (собственно таволжанская свита). На южных окраи-
нах Западной Сибири (Южная Кулунда, Павлодарское Прииртышье,
Тургайский прогиб, Зауралье) накапливались преимущественно озер-
ные отложения (аральская свита), представленные тяжелыми зелеными
и пестроцветными глинами мощностью от 10 до 90 м. Формирование
озерных отложений происходило в условиях аридного и семиаридного
климата, с чем связано широкое развитие аутигенных карбонатов
кальция и гипса и наличие пестроцветной окраски (Архипов, Вдовин
и др., 1970).
Озерно-аллювиальные отложения были приурочены к восточной и
западной окраинам прогиба. В Ишим-Иртышском районе они представ-
лены белыми мучнистыми песками, свидетельствующими об иитенсив-
45
ном процессе химического выветривания. Мощность отложений обычно
составляет 3—10 м, редко — более (ишимская свита). Отложения
ишимской свиты имеют ограниченное распространение.
Отложения таволжанской и аральской свит объединяются в озер-
ный геолого-генетический комплекс среднемиоценовых отложений
(см. рис. 7,6). Комплекс представлен тонкоднсперсными глинами, пре-
имущественно зеленой окраски, неслоистыми, местами с тонкими про-
слоями песков и алевритов. Глины бескарбонатные, но содержат из-
вестково-мергелистые включения. Встречаются тяжелые неслоистые
глины с крупными друзами гипса и железисто-марганцовистыми кон-
крециями (аральская свита). На территории Тургайского прогиба —
глины известковистые.
Отложения озерного комплекса вскрываются реками в Омском
Прииртышье и на территории Тургайского прогиба и в соответствую-
щих областях приводится их инженерно-геологическая характеристика
(см. гл. V, VI, IX).
В позднем миоцене, раннем н среднем плиоцене в условиях даль-
нейшего сокращения области прогибания и смещения ее к югу, а так-
же в условиях дальнейшей аридизации и похолодания климата проис-
ходило формирование осадков павлодарской свиты. Область озерной
и озерно-аллювиальной аккумуляции была сосредоточена в пределах
Омской впадины и западной части широтного прогиба. Наибольшие
скорости прогибания и накопления осадков были приурочены к южной
части Омской впадины, где мощность последних достигала 60—70 м,
сокращаясь к северу, западу и востоку. Свита сложена в основном
горизонтально-слоистыми тонкоднсперсными тяжелыми комковатыми
глинами различной окраски (бурыми, коричневыми, желтоватыми и
красновато-бурыми, реже зеленоватыми и серыми), содержащими кар-
бонаты и реже сульфаты. Местами встречаются прослои песков. Так,
в Прииртышье и Центральной Кулунде пески залегают в основании
разреза. В Чановской впадине в разрезах свиты отмечаются следы за-
болачивания водоема, усиления роли восстановительных процессов,
прослои погребенных почв. В Южной Кулунде появляются прослои
красноватых глин с друзами гипса.
Отложения павлодарской свиты — озерный и озерно-аллювиаль-
ный геолого-генетический комплекс верхнемиоцен-среднеплиоценового
возраста (см. рис. 7,6). Для этого комплекса характерно присутствие
известково-мергелистых конкреций, друз, гипса, железисто-марганцо-
вистых бобовин. В отдельных районах отмечается весьма высокое
содержание водно-растворимой части породы (Волков, Волкова, Зад-
кова, 1969). Встречаются горизонты погребенных почв.
На значительной части территории юга Западной Сибири глины
павлодарского комплекса выходят на поверхность или залегают под
незначительным покровом четвертичных осадков, являясь основанием
и средой для инженерных сооружений (см. гл. V, VI).
К концу среднего плиоцена Западно-Сибирская плита представля-
ла собой обширную денудационную и денудационно-аккумулятивную
равнину, окруженную горами. Плоский рельеф низких аккумулятивных
озерных равнин сохранился лишь на самом юге, в центральной облас-
ти широтного прогиба. Денудационный рельеф равнины впоследствии
был полностью переработан, поэтому о его особенностях можно выска-
зывать лишь различные предположения.
В. А. Николаев (Архипов, Вдовип и др., 1970) считает, что во вре-
мя неогенового этапа Сибирские Увалы оформились в виде денудацион-
ной равнины, к северу и югу от которой на более низких отметках рас-
46
полагались денудационно-аккумулятивные равнины. По мнению*
М. Я. Рудкевича (1969), общее воздымание плиты в олигоцен-нсогено-
вое время распространялось с севера со сторопы древней Карско-Ба-
ренцовой платформы, испытавшей альпийскую активизацию. Поэтому
наиболее высокий и расчлененный рельеф денудационной равнины был
в приполярных районах плиты, где глубина эрозионного размыва пале-
огеновых и верхпемеловых пород составляла 500—600 м. К югу высота
и расчлененность рельефа постепенно уменьшались. По его представ-
лению, в то время Сибирские Увалы еще не были выражены в рельефе.
С. А. Архипов (1971) также считает, что региональный уклон равнины
в неогене был с севера на юг, но расчлененность рельефа на севере
была невелика.
Можно предположить, что в неогене уже заложились речные до-
лины в юго-восточном и южном обрамлепии плиты, направленные в
сторону внутренней впадины и терявшиеся в обширных низменных рав-
нинах (Адаменко, 1967; Боголепов, 1961 и др.).
В пределах низкой и плоской аккумулятивной равнины, приуро-
ченной к области Южного широтного прогиба, в течение неогенового
этапа была сформирована толща преимущественно озерных отложений
различной мощности. Контуры распространения свит свидетельствуют
о постепенном сокращении области аккумуляции и смещении ее в юж-
ном направлении. Наибольшие мощности неогеновых осадков
(до 170 м) приурочены к области максимальных прогибаний в пределах
Омской и Михайловской впадин. В восточном, северном и западном
направлениях мощности уменьшаются до 70—20—10 м.
В пределах южного склона зоны поднятий, обрамляющих прогиб*
с севера (Обь-Иртышское междуречье), был развит денудационно-ак-
кумулятивный рельеф с несплошным распространением нижнемиоцено-
вых аллювиальных отложений, образовавшихся в начале этапа во вре-
мя поднятия и расчленения рельефа. В этих районах их мощность не
превышает 10—15 м.
Гидрологический режим озерных систем неогена был очень измен-
чив, что в значительной степепи было связано с изменениями климата.
Периоды обводнепия сопровождались расширепием озериых систем —
областей аккумуляции глипистых осадков. Этапы аридизации климата
способствовали их сокращению и формированию на осушенных участ-
ках почвенных горизонтов, роль которых увеличивается вверх по раз-
резу пеогена, что свидетельствует о постепенном распаде озерных
систем (Архипов, Вдовин и др, 1970) и постепенной аридизании
климата.
Позднеплиоцен-четвертичный этап
Позднеплиоцен-четвертичный этап по времени значительно короче
неогенового и палеогенового. Но этот этап богат важными событиями,
определившими в значительной степени инженерпо-геологические усло-
вия Западно-Сибирской плиты. В самом начале этапа горообразова-
тельные движения на Алтае сочетались с прогибанием обширной тер-
ритории на юге плиты. В ранне-среднечетвертичное время произошла
значительная перестройка структурного плана, которая выразилась в
том, что область прогибания переместилась в самые северные районы.
Начало позднечетвертичного времени характеризовалось усилившимися
положительными тектоническими движениями па большей части плиты,
что привело к формированию морских и речных террас. Эти события
послужили основанием для выделения в позднеплиоцен-четвертичном
47
этапе первых трех подэтапов, необходимых (как уже указывалось
раньше) для детального рассмотрения развития плиты в новейшее
время.
1. Позднеплиоцен-раннечетвертичиый подэтап. Поздиеплиоцен-ран-
нечетвертичный подэтап, продолжительностью около 2,3 млн. лет, был
периодом значительного усиления интенсивности и дифференцирован-
ности движений в пределах плиты, средние скорости которых изменя-
лись от 1 до 59 м/млн. лет (см. рис. 6). На Алтае это была фаза на-
пряженных и резко дифференцированных горообразовательных дви-
жений (Архипов, 1971), вызвавшая образование на юге плиты компен-
сационного прогиба с амплитудами прогибания свыше 200 м. Область
прогибаний охватывала значительную территорию южной части плиты
от Урала до Енисейского кряжа, причем амплитуды прогибания умень-
шались в северном направлении до 50—40 м и менее. Северная поло-
вина территории плиты по крайней мере в поздпеплнопеповое время,
так же как и на более раннем этапе, была областью поднятий. Для
значительной части юга плиты были характерны инверсионные движе-
ния. Области Томско-Каменского выступа, Васюганской антеклизы,
предгорьев Алтая и Салаира были охвачены прогибанием. Омская
впадина стала областью слабых положительных движений. В целом,
как и в неогене, структурный план плиты имел субшнротную ориен-
тировку.
На протяжении рассматриваемого подэтапа отмечаются направ-
ленные изменения климата от мягкого семиаридного к гумндному при
лсбднократпых похолоданиях (Архипов, 1971).
Начало подэтапа — бетекейское и раннекочковское время ознаме-
новалось значительным усилением тектонической активности и форми-
рованием в более южных районах прогиба аллювиальных и аллюви-
ально-озерных отложений, представленных песками.
Наиболее древние отложения (бетекейская, кустанайская свиты)
известны по южному и западному бортам прогиба в Ишимской степи
и в пределах водоразделов вдоль Убагана и Тобола. Эти отложения
мелких слабоврезанных ложбин н более крупных долин представлены
характерными грубозернистыми песками с большим количеством гра-
вия и гальки, состоящей из мергельных конкреций; в них содержатся
раковины пресноводных моллюсков. Мощность их обычно составляет
1—3 м и лишь в редких случаях возможно достигает 10—15 м (Вол-
ков, Волкова н др., 1969; Бобоедова, 1968).
Наиболее широкое распространение в пределах прогиба имеют
барнаульская и каргатская пачки песков нижнекочковской подсвиты,
залегающие в основании кочковской свиты в Кулундинской впадине,
северных районах Приобского плато, в Барабе и севернее в пределах
Обь-Иртышского междуречья. Это аллювиальные осадки, залегающие
с размывом и небольшим врезом на более древних породах. В север-
ном направлении долины расширялись, и в Приобском прогибе наме-
чается обширный бассейн озерно-аллювналыюй аккумуляции (Архи-
пов, 1971). Наибольшие мощности песков от 15 до 25 и 30 м приуроче-
ны к Кулундинской впаднне, Приобскому и Васисскому прогибам, од-
нако в большинстве случаев мощность песков не превышает 15 м и
часто сокращается до 3—10 м.
В юго-восточной части плиты с нижнекочковской подсвитой сопо-
ставляется аллювий пятой надпойменной террасы Енисея (высотой
80—100 м); долина последнего в то время заканчивалась на террито-
рии Кемской озерной равнины (Архипов, 1971). Мощность галечников
и песков этой террасы составляет 18—25 м.
48
Отложения, сформировавшиеся в фазу усиления тектонической
активности, представляют аллювиальный и озерно-аллювиальный гео-
лого-генетический комплекс верхнеплиоценового возраста (рис. 8).
Рис. 8. Схема распространения геолого-генетических комплексов верхнеплиопен*
нижнечетвертичных отложений (составлена С. Б. Ершовой):
1 — аллювиальный и озерно-аллювиальный N® бстсксйской, кустанайской свит
и нижнекочковской подсвиты; 2 —озерный N®—Qi, верхнекочковской подсвиты,
жуншиликской и федосовской свит, низов сладководской свиты; 3 — сложный
субаэральный и озерно-аллювиальный Qt-2 краснодубровской свиты, верхней
части сладководской свиты; 4 — граница области аккумуляции, по С. А. Ар-
хипову (1971) ’
Это — толща песков (преимущественно мелкозернистых) и супесей.
Среди песков бетекейской свиты встречаются грубозернистые пески и
крупнообломочные породы. Отложения рассматриваемого комплекса
49
залегают близко к поверхности в Ишимской степи и вскрываются Иши-
мом и Иртышем, последним - в его верховьях (см. гл. V, VI, IX).
С фазой усиления прогибаний и расширения их области связано
формирование глинистой пачки кочковской свиты в пределах обшир-
ной озерной и озерно-аллювиальной равнины. К этому времени отно-
сится формирование верхнекочковской подсвиты: кубапкинской и ере-
стнинской пачек в долине пра-Оби (Мартынов, 1962,1965), раздольич-
ской и кизихинской подсвит в Предалтайском районе (Адаменко,
Зажигин, 1965), убинской пачки в северных районах Приобского пла-
то, на северо-востоке Барабы, в более северных районах Обь-Иртышского
и на Обь-Енисейском междуречьях (Мартынов, 1962; Ершова, Коломен-
ская и др., 1970); часть смирновской свиты в Омско-Тарском и Ишим-
ском Прииртышье (Васильев, 1968; Задкова, Тарасенко, 1969); нижние
слои жуншиликской свиты в юго-западной части плиты (Архипов,
1971). Все это преимущественно глинистые осадки, отличающиеся кар-
бонатностью, опесчаненностью, зеленовато-серой и коричневато-бурой
окраской, значительной плотностью. Характерными особенностями гли-
нистой толщи являются мелкокомковатая и комковатая отдельность,
наличие тонкой ленточной слоистости, мелких карбонатных стяжений,
бобовин лимонита, обломков раковин тонкостенных пресноводных мол-
люсков и остракод. Данные геохимических, литологических и микрофа-
уннстических анализов свидетельствуют о формировании глинисюй
пачки кочковской свиты в слабосолоноватоводном озерном бассейне с
неустойчивым режимом, местами в мелководных застойных водоемах,
периодически заиливающихся, и на отдельных участках слабопроточ-
ных (Мартынов, 1966, 1968; Казьмина, 1968, 1969; Задкова, Тарасенко,
1969; Архипов, 1971 и др.). В южной части Приобского прогиба во
время формирования верхней части разреза ерестнннской пачки места-
ми существовали субаэральные условия, с которыми связано возник-
новение лессовидного облика у пылеватых суглинков, содержащих
прослои погребенных почв.
Мощность глинистой пачки кочковской свиты изменяется от 10 до
40 м и более (до 70 м). В пределах большей части Васюганской сту-
пени (Ершова, 1971) и в западной части плиты она составляет 10—
20 м, в пределах Обь-Енисейского междуречья сокращается в северном
направлении до 8—5 м, а в Приобском прогибе достигает более 40 м.
Обычно положительные структуры третьего порядка не влияют на со-
кращение мощностей этой пачки.
Начиная с бетекейского времени, как указывалось выше, климат
стал медленно и постепенно меняться от относительно мягкого семи-
аридного к гумидиому. В середине кочковского века уже вымирает
термофильная реликтовая миоценовая флора и теплолюбивые моллюс-
ки бетекейского комплекса; опи сменяются современными западноси-
бирскими видами. Серия мелких колебаний климата в поздпекочков-
ское время (гюнц) завершилась первой значительной фазой похолода-
ния, с которой связано вероятное оледенение высокогорного Алтая и
формирование лессовидных суглинков ерестнннской пачки (Архипов,
1971).
В раннечетвертичное время (гюнц-миндель и миндель по альпий-
ской шкале времени) на значительной части территории сохранялся
режим озерной аккумуляции. Постепенно озерный бассейн мигрировал
с юга на север, в центральные районы равнины. В Южной Кулунде, в
Павлодарском Прииртышье, в предгорьях Салаира и Кузнецкого
Алатау наблюдаются признаки наступления субаэральных условий,
50
связанных, по мнению ряда исследователей, с установлением режима
пульсирующего прогибания (Заррина, Каплянская и др., 1961).
В областях отрицательных движений происходило формирование
озерных отложений федосовской и верхней части смирновской свит
(Обь-Иртышское и Обь-Ениссйское междуречье, север Тобол-Иртыш-
ского междуречья). Это монотонная серая и синевато-серая толща ило-
ватых суглинков и глин, обычно неслоистых; лишь отдельные прослои
имеют тонкую ленточную слоистость. Для толщи характерно присут-
ствие мелких обломков раковин тонкостенных моллюсков, остракод,
мелких растительных остатков, мелких карбонатных стяжений, разво-
дов и пятен вивианита, карбонатность пород. Редко встречаются про-
слои торфа. Отложения федосовской свиты с постепенным переходом
залегают на глинах кочковской свиты, но местами по их границе
отмечаются линзовидные прослои песка или пачки переслаивания суг-
линка с пылеватым песком. Предполагается, что толща формировалась
в условиях застойных и периодически заболачивавшихся мелковод-
ных озерных, иногда проточных водоемов (Мартынов, 1965; 1968;
Казьмина, 1968, 1969; Архипов, 1971 и др.).
Мощность осадков федосовской свиты изменяется от 5—10 до
40 м, редко до 60 м, причем значительное сокращение мощностей на-
блюдается в пределах таких положительных структур, как Межовское
и Таргачское поднятия, Пайдугинский свод и Северо-Кананакский вал,
а значительное увеличение мощностей—в направлении Приобского
прогиба.
В западной части южного прогиба формировалась в это время
верхняя пачка жуншиликской свиты (койбагарская свита). В се соста-
ве наряду с озерными тон коотм ученным и глинами присутствуют про-
лювиально-делювиальные «мусорные» осадки со щебенкой и окатыша-
ми глин, а также линзы аллювиальных песков. Мощность этих отложе-
ний изменяется в широких'пределах — от 10 до 70 м.
К аналогам федосовской свиты относится также верхняя пачка
свиты тайгинских глин (Мартынов, 1965; Архипов, 1971), распростра-
ненная в Томь-Чулым-Яйском междуречье. Сложена она буровато-
желтовато-серыми песчанистыми суглинками, перекрытыми серовато-
зелеными и синими слоистыми алевритами и песчанистыми глинами.
Отложения, сформировавшиеся в фазу усиления прогибания и
миграции озерного бассейна с юга в центральные районы (верхнекоч-
ковская подсвита, жуншиликская свита, федосовская свита, низы слад-
ководской свиты), объединяются в озерный геолого-генетический комп-
лекс верхнеплиоцен-нижнечетвертичного возраста (см. рис. 8). Его
отложения представлены в нижней части преимущественно глинами, в
верхней—суглинками. В глинистой фракции преобладают монтморил-
лонит и гидрослюды. Содержание карбонатов разнообразно. Встреча-
ются погребенные гумусированные (возможно почвенные) горизонты с
высоким содержанием гумуса.
Отложения озерного комплекса слагают значительную часть по-
верхности Обь-Иртышского междуречья к северу от широты Новоси-
бирска, южную часть Обь-Енисейского междуречья, а также распро-
странены к юго-западу от Иртыша. Залегание отложений озерного
комплекса на поверхности является одной из причин заболачивания
территории. Например, болото Васюганье приурочено к отложениям
этого комплекса. В этих районах отложения комплекса изучались в
инженерно-геологических целях (см. гл. V, VI,- IX).
В результате режима пульсирующего прогибания, установившего-
ся в раннечетвертичное время на территории плиты, примыкающей к
51
Алтаю и другим горным сооружениям, возрастает количество переры*
вов в осадконакоплении и все большую роль играет субаэральный ре-
жим, который стал господствующим во второй половине раннечствер-
тичного времени. В этих условиях была сформирована многометровая
толща — пижняя часть краснодубровской свиты, которая представлена
преимущественно лессовыми породами и образует колоссальный шлейф,
примыкающий к горным обрамлениям равнины. В. А. Мартынов (1965)
связывает формирование этого шлейфа с многочисленными временны-
ми потоками, выходившими на равнину с Алтайских гор во время
демьянского (мнндельского) покровного оледенения. Климатические
условия того времени способствовали образованию лессовых пород.,
В разрезах северных увалов Приобского плато наблюдается по-
степенный фапиальный переход между краснодубровской и федосов-
ской свитами. Здесь хорошо заметно «расклинивание» озерных осад-
ков федосовского облика слоями краснодубровских облессованных суг-
линков, причем мощность последних сокращается в северном и северо-
западном направлении, а мощность первых — в южном.
Мощность иижней части краснодубровской свиты точно охаракте-
ризовать трудно, она изменяется, примерно от 50 до 100 м; строение
свиты сложное. Толща состоит из ряда пачек и слоев, между которыми
наблюдаются различные пространственные взаимоотношения: простое
напластование, прислонение, глубокие врезы, фациальные переходы —
что свидетельствует о сложных условиях формирования свиты и очень
затрудняет ее стратификацию. Большое количество прослоев погребен-
ных почв, венчающих пачки лессовых пород, свидетельствует о преры-
вистости аккумуляции.
В последнее время для южных районов Приобского плато
О. М. Адаменко (1968) расширяет возрастной диапазон красиодубров-
ской свиты от нижнего до конца среднечетвертичного времени, а
С. А. Архипов (1971)—от нижнего до верхиечетвертичного времени.
С. А. Архипов делит краснодубровскую свиту на три подсвиты,
соответствующие миндельскому (демьянскому), рисскому (самаровско-
му) и вюрмскому (зырянскому) оледенениям, связывая формирование
лессовидных пород со временем оледенений, а погребенные почвы — с
перерывами осадконакопления в межледниковья. В. А. Мартынов
(1965) также сопоставляет периоды лесообразования с периодами по-
холодания климата и широким развитием нивальных процессов в го-
рах Алтая, ио относит формирование лессов красно дубровской свиты
(также, как и В. А. Обручев, 1944) в основном к мин делю. С нашей
точки зрения, краснодубровская свита помимо раннечетвертичного
времени могла формироваться и в среднечетвертичное время, а облес-
сование слагающих ее пород — происходить и в позднечетвертичное
время.
На склонах Кокчетавской возвышенности и в Павлодарском При-
иртышье в условиях, аналогичных ранее описанным, формировалась
сладководская свита, состоящая из сложного комплекса субаэральных,
озерных, пролювнально-делювиальных и отчасти аллювиальных осад-
ков мощностью от 7—10 до 30 м (Архипов, 1971). Нижняя часть отло-
жений свиты сопоставляется с кочковской свитой, верхняя — с федо-
совской и краснодубровской.
В течение раннечетвертичного времени происходит дальнейшее
направленное изменение климата. С потеплением климата и достаточ-
но влажными условиями эпохи гюпп-миндельского межледниковья
«было связано формирование нижних пачек федосовской и краснодуб-
,ровской свит, о чем свидетельствуют палеоботанические данные (Мар-
52
тынов, 1965; Ершова, Коломенская, Петрова, 1970). К раннему н позд-
нему минделю относятся две фазы похолодания, более сильные, чем
гюнцская. С ними было связано формирование верхней части федосов-
ской свиты и мощных монотонных лессовых пород краснодубровской
свиты (Мартынов, 1965; Архипов, 1971).
В фазу пульсирующего прогибания на территории плиты, примы-
кающей к южному горному обрамлению, сформировалась очень слож-
но построенная толща лессовых пород, которая на данной степени
изученности может быть условно названа сложным субаэральным и
озерно-аллювиальным геолого-гене1ическим комплексом нижнечетвер-
тичного возраста (см. рис. 8). К этому комплексу относятся нижняя
часть краснодубровской свиты и верхняя часть сладководской свиты.
Условность названия комплекса связана, во-первых, с неясностью
генезиса отдельных частей, составляющих толщу. Можно считать, что в
нее входят отложения пролювиальные, делювиальные, озерные и аллю-
виальные, среди которых часто встречаются погребенные почвы. Эти
отложения сильно изменены и приобрели лессовидный облик в резуль-
тате элювиального процесса, протекавшего в условиях холодного кли-
мата в нижнечетвертичное и в более позднее время.
Отложения рассматриваемого комплекса слагают Приобское пла-
то и встречаются на водоразделе, отделяющем Иртыш от системы
казахстанских озер, вызывая значительные усложнения условий строи-
тельства. В этих районах они давно изучаются в инженерно-геологи-
ческих целях (см. гл. VI).
К концу нижнечетвертичного времени Западно-Сибирская равнина
была окаймлена преимущественно низкими и средними горами, а со
стороны Алтая — высокогорной страной. К южному горному обрамле-
нию примыкал шлейф аккумулятивных субаэральных равнин, особен-
но отчетливо выраженный в Кулундинской впадине. К северу прости-
ралась обширная низменная аккумулятивная преимущественно озер-
ная равнина, протянувшаяся от Тургайского прогиба и предгорий
Урала на западе до Енисейского кряжа на востоке и широтного коле-
на р. Васюган и р. Демьянка на севере — «великая внутриконтинен-
тальная аккумулятивная равнина» (Архипов, Вдовин и др., 1970).
С запада, севера и северо-востока она окаймлялась низкими денуда-
ционными равнинами с местной аккумуляцией. Севернее, по крайней
мере в области Сибирских Увалов, располагались более высокие дену-
дационные равнины, приуроченные к областям наиболее интенсивных
поднятий.
Развитие плиты на позднеплиоцен-раннечетвертичном подэтапе
обусловило два важных в инженерно-геологическом отношении обстоя-
тельства.
Во-первых, в пределах южных аккумулятивных равнин в течение
рассматриваемого этапа сформировалась толща озерных, озерно-аллю-
виальных и субаэральных осадков кочковской, федосовской, красно-
дубровской и других свит, образующая единый цикл широкой площад-
ной аккумуляции (Архипов и др., 1970). Изменение мощностей и ге-
нетических типов осадков по площади и по разрезу в значительной
степени было связано с характером структурных элементов, отражаю-
щих направление и амплитуду тектонических движений, происходив-
ших в поздиеплиоцен-раннечетвертичный этап развития. Наибольшие
мощности осадков, до 250 м и более, отмечаются в пределах Приоб-
ского прогиба. На Васюганской ступени мощность их сокращается до
20—50 м, а в пределах Межовского поднятия — до 10 м. На Ишимско-
53
Чаповской антеклизе аккумуляция была местной и мощность осадков
не превышала 5—20 м (Ершова, 1971).
Вторым важным обстоятельством является то, что в позднеплио-
цен-рапнечетвертичный этап сформировались три разных в литологи-
ческом и инженерно-геологическом отношении геолого-генетических
комплекса. Выход на поверхность песчаных, глинистых или лессовых
Рис. 9. Графики изменения средних суммарных
скоростей четвертичных тектонических движений
южной части Западно-Сибирской плиты (по дан-
ным С. Б. Ершовой) (графики построены с уче-
том поправочного коэффициента М. В. Гзовско-
го, 1964 г., для интервала осреднения 10 млн.
лет):
I—Шегарско-Бакчарская впадина; Васюганско-
Камеиская антеклиза; 2 — Васюганекая гряда,
юго-западиый склон; 3 — Васюганская гряда, за-
падный склон; 4— Приобское • поднятие; При-
иртышская синеклиза; 5 — Колосовский прогиб;
6 — Павлодарское Прииртышье;. 7 — Тоболо-
Иртышскмй прогиб
пород во многом определяет специфику инженерно-геологических усло-
вий юга Западно-Сибирской плиты.
2. Ранне-среднечствертичный подэтап (Q2— Qn). Можно считать,
что этот подэтап развития Западно-Сибирской плиты начался на севе-
ре несколько раньше, чем на юге. Продолжительность иодэтапа —
400—500 тыс. лет. Для него наиболее характерным является значитель-
ное погружение самых северных районов :и усиление поднятий горного
обрамления, особенно южного. Общее поднятие Западно-Сибирской
плиты на этом этапе характеризуется амплитудами 35—100 м, в южной
части — до 130 м. Средние скорости движений в южной части плиты
возросли по сравнению с предыдущим подэтапом- и составили 60—
120 м/млн. лет (рис. 9) (Ершова, 1973).
В течение рассматриваемого подэтапа произошла значительная
перестройка структурного плана. Область южного прогиба была вовле-
чена в интенсивное поднятие, что привело к прекращению площадной
аккумуляции федосовской, жуншиликской и других свит и к образова-
54
нию обширных низких денудационных равнин. Область прогибания
переместилась в самые северные районы, где началась аккумуляция
морских отложений.
Такой характер движений привел к образованию регионального
<перекоса» плиты с юга на север и способствовал зарождению прарек,
имевших то же направление (рис. 10).
Конфигурация прадолин и морских ингрессионных заливов в зна-
чительной степени предопределялась структурным планом плиты: ха-
рактером структур первого и второго порядков. Часто эти структуры
особенно для севера плиты унаследованы от мезозойского и раннекай-
нозойского времени, а на юге являются возрожденными структурами
олигоцена или новообразованными. *
Значительная дифференциация поднятий определила формирова-
ние основных черт современного рельефа Западно-Сибирской равнины,
глубину его расчленения и формирование мощных толщ аллювия
(в частности, тобольского горизонта).
Рассматриваемый подэтап характеризовался дальнейшими направ-
ленными изменениями климата, которые осложнялись значительными
периодическими его колебаниями. В частности, трансгрессия Полярного
бассейна оказывала огромное воздействие на климат Западной Сиби-
ри. Во время трансгрессии уменьшалась континентальность климата,
увеличивалась его влажность, что при общем похолодании способство-
вало формированию ледниковых покровов, развивавшихся в Западной
Сибири синхронно с морскими трансгрессиями (Лазуков, 1970, 1972).
В ранне-среднечетвертичное время отмечаются следующие основ-
ные климатические изменения: миндельскому времени (Qi) отвечала
достаточно сильная и глубокая фаза похолодания; миндель-рисскому
(тобольскому) — Qn—климатический оптимум с умеренно теплым
климатом; рисскому (самаровскому)—Qu —максимальное похоло-
дание, наиболее глубокие климатические изменения (Архипов. 1971).
Длительные периоды господства сурового климата привели к фор-
мированию многолетней мерзлоты и широкому распространению ее в
ранне-среднечствертичное время в пределах суши.
Такова краткая общая характеристика ранне-среднечетвертичиого
подэтапа развития Западно-Сибирской плиты. Рассмотрим теперь бо-
лее подробно формирование инженерно-геологических условий на этом
подэтапе.
Активизация тектонических движений в начале ранне-среднечет-
вертичного подэтапа на севере Евразии — положительного знака на
суше и отрицательного в океане — вызвала понижение уровня Поляр-
ного бассейна, сокращение его площади и заложение древней переуг-
лубленной речной сети на севере плиты. Основные речные долины
были приурочены к депрессиям тектоно-денудационного рельефа, кото-
рые наследовали отрицательные структурные элементы мезокайнозой-
ского чехла плиты (Архипов, 1971; Лазуков, 1972). В свою очередь
наиболее крупные долины (пра-Оби, пра-Надыма, пра-Енисея и многих
других рек) были унаследованы современными долинами, о чем под-
робнее будет сказано ниже. Древние долины, как правило, были шире
и глубже современных, а главным базисом эрозии им служил уровень
Полярного бассейна, располагавшийся ниже современного уровня на
200—300 м (по Лазукову, до 400 м). По ряду причин аллювий этих
древних рек не сохранился (Лазуков, 1971). Начавшаяся трансгрессия
превратила древние долины в обширные заливы — эстуарии, вдавав-
шиеся в глубь равнины. С этого времени здесь началась аккумуляция
55
морских осадков, происходившая в обстановке погружения суши и
повышения уровня моря вплоть до конца среднечетвертичного време-
ни. Южнее области трансгрессии в речных долинах начало сказываться
Рис. 10 Схема распространения геолого-генетических комплексов пижнс-средне-
четвертнчных отложений (составлена по материалам Г. И. Лазукова, С. А. Архи-
пова, кафедры грунтоведения и инженерной геологии МГУ)-
1—морской и ледниково-морской полуйской и варомыяхипской свит (m, gmQi);
2 — ледниковый шайтапской и баихинской свит (gQi); 3 —аллювиальный тоболь-
ской и монастырской свит (aQj—Qj|); 4 — морской казымской и устьсоленинской
свит (mQjj); 5 — морской и ледниково-морской салехардской и санчуговской свит
(m,gmQ]| 4); 6 — ледниковый и водно-ледниковый самаровской и тазовской свит
(g'fQlj 4); 7 — озерпо-аллювиальный бахтинского надгоризонта (laQjf4); 8 — аллю-
виальный чаиовской и кулундииской свит (a Qu); 9 —сложный субаэральный
верхней части краснодубровской свиты (saQp)
56
подпрудное влияние моря, выразившееся в аккумуляции озерных дель-
товых и аллювиальных осадков. Одновременно с трансгрессией возник-
ло демьянское оледенение. Ледники, зародившиеся в горах, обрамляв-
ших северо-западные и северо-восточные районы платформы, спуска-
лись в древние долины и в морские заливы, образуя айсберги.
Переуглубленные речные долины были частично заполнены мор-
скими и ледниково-морскими отложениями полуйской, йаромыяхинской
и завальноярской свит, мощностью от 15 до 70 м.
Отложения полуйской свиты залегают в наиболее пониженных
участках переуглубленных долин Оби, Полуя, Надыма, Пура на отло-
жениях меловой и палеогеновой систем. Представлены они супесчано-
суглинистыми разностями темно-серого и зеленовато-серого цвета с
линзами и прослоями слоистых песков и включениями по всему разре-
зу крупнообломочного материала. Гравийно-галечио-валунный матери-
ал в основном плохой окатанпости и уральского происхождения, из-
редка с обломками плотных мезокайпозойских осадочных пород.
Среди супесчано-суглинистых отложений хорошо выделяются две
разности, связанные между собой постепенными переходами. Одна
представлена очень хорошо отсортированными осадками с четкой тон-
кой горизонтальной, реже диагональной слоистостью, с плитчатой
отдельностью. Это типично водные осадки. Другая — плохо отсортиро-
ванными, неслоистыми супесями н суглинками со значительным содер-
жанием песчаной фракции, с комковатой и комковато-оскольчатой
структурой и включением гравнйно-галечио-валунного материала, что
придает осадкам мореноподобный облик. Мощности прослоев водных и
мореиоподобных разностей изменяются от сантиметров до нескольких
метров. Морское происхождение отложений свит доказывается присут-
ствием фораминифер в обеих разностях (Лазуков, 1970).
На Енисейском севере аналогами полуйской свиты являются за-
вальноярская и варомыяхинская свиты. Сложены они толщей пере-
слаивания хорошо отмученных глин и алевритов с суглинистыми и
супесчаными породами, обогащенными грубым обломочным материа-
лом (Архипов, 1971).
Отложения полуйской и варомыяхинской свит представляют собой
морской и ледпиково-морской геолого-генетический комплекс нижне-
четвертичного возраста (см. рис. 10), сформировавшийся в начальную
фазу трансгрессии Полярного бассейна и демьянского оледенения ’.
Отложения этого комплекса обычно залегают на 100--200 м ниже сов-
ременного уровня моря, поднимаясь на Мужинском Урале до 15—80 м
и в Приенисейской части до +10, —15 м (в районе Белого Яра) и
до +50 м (на Келлог-Теульчесской возвышенности), что свидетельст-
вует о значительных последующих поднятиях этих участков.
Следы материкового оледенения на суше сохранились в виде мо-
рен, имеющих ограниченное развитие.
Нижнечетвертичные морены (шайтанская и баихинская свиты)
выстилают днища переуглубленных долин, расширенных ледниковым
выпахиванием, и вскрыты скважинами в долинах Оби, Сев. Сосьвы,
Ляпина, Енисея и др.
В Приобской части Западной Сибири морена представлена сильно
уплотненными суглинками и супесями массивной текстуры, неслоисты-
ми, с гравийно-галечниковым и валунным материалом. Вблизи выходов
мезокайнозойских отложений наблюдается обогащение приподошвен-
1 Вопрос о возрасте нижней граяипы морских отложений до настоящего времени
ие решен однозначно. Ряд ученых относят ее к плиоцену (Загорская н др., 1965;
Чочиа, Кузин, 1965 и др.).
57
ной части морены обломками местных осадочных
пород и сильно перемятой и перетертой массой их.
Для морены характерна плохая отсортированное-™»
по гранулометрическому «составу и отсутствие про-
слоев водных отложений. Мощность морены дости-
гает 30—70 м (Захаров, 1965, 1967; Архипов, 1971;
Лазуков, 1970, 1972).
В Приенисейской части морена представлена
песчанистыми трубосортированными суглинками с
беспорядочно рассеянными гравием, галькой и ва-
лунами. Обломочный материал плохо и угловато
окатан. Местами морена -имеет более глинистый
состав и встречаются прослои водных отложений,
чередующиеся с море неподобным и. Мощность мо-
рены до 70—80 м (Архипов, 1971; Лазуков, 1970,
1972).
Шайтанская и баихинская свиты являются
ледниковым геолого-генетическим комплексом ран-
печетвертичного возраста (см. рис. 10), сформиро-
вавшимся одновременно с морскими и ледниково-
морскими отложениями. Выходы этих отложений
на поверхность известны только в бассейне Сев.
Сосьвы, поэтому их инженерно-геологическое зна-
чение невелико.
Можно считать, что во время формирования
морского и ледникового комплекса отложений па
севере Западной Сибири, в ее южной части продол-
жалось накопление озерных и озерно-аллювиаль-
ных осадков в пределах великих аккумулятивных
равнин.
На границе раннего и среднечетвертичного пе-
риодов (тобольское время) произошла заметная
активизация тектонических процессов. На южной
половине плиты отрицательные движения смени-
лись положительными со значительными амплиту-
дами. Особенно интенсивные поднятия наблюда-
лись в южной части плиты, в области бывшего
Приобского прогиба. В результате этих движений
прекратилась площадная седиментация ннжнечет-
вертичных озерных осадков на юге и в централь-
ной частях плиты, сформировался региональный
уклон плиты с юга на север и произошло заложе-
ние и врез транзитной гидросети прадолин <в юж-
ных и центральных районах. Основные черты оро-
графии Западно-Сибирской равнины оформились
именно на этом этапе.
К областям относительных опусканий (Приир-
тышская синеклиза, Шегарско-Бакчарская впади-
на и др.) были приурочены прадолины Оби и
Иртыша, а в пределах положительных структур
(Васюганско-Каменская, Обь-Енисейская антекли-
за и др.) возникли обширные междуречные про-
странства — области слабой денудации (рис. 11).
Сибирские Увалы на этом этапе были выражены в
виде системы субширотных поднятий, разделенных
59
субмеридиональными грабенообразными прогибами и ложбинами, к ко-
торым были приурочены прадолины Енисея, Оби и Иртыша (Архи-
пов, 1971; Лазуков, 1972; Ершова, 1971).
За тобольскую фазу суммарные амплитуды поднятий в пределах
положительных структур изменялись от 75 м до 135 м и, возможно,
более, а в пределах отрицательных — от 20 м до 60 м (Ершова, 1971).
Это способствовало глубокому врезу прадолин в федосовские, коч-
ковские, неогеновые и верхнеолигоценовые отложения, слагающие меж*
дуречные равнины. Глубина вреза изменялась в зависимости от ам-
плитуд движений от 30 до 130 м. Абсолютные отметки днищ прадолин
снижаются с юга на север от 4-100—120 м до —20 м.
Прадолины Оби и Иртыша пересекают всю Западную Сибирь
(см. рис. 10). Днища их выстланы мощной толщей тобольской свиты,
имеющей довольно выдержанное строение. Страторегионами этой сви-
ты считаются Тобольское Прииртышье и Средняя Обь (Архипов, 1971).
В последнем в основании разреза залегают пески пристрежневой зоны
руслового аллювия — хорошо промытые средне- и мелкозернистые с
гравием, галькой и обломками древесины. Для них характерна круп-
ная линзовидная разнонаправленная слоистость. Выше лежит пачка
мелко- и тонкозернистых песков с правильной диагональной слоисто-
стью. Мощность песков пристрежневой зоны изменяется от 4 до —17 м.
В песках пристрежневой зоны на участках глубокого эрозионного вре-
за иногда прослеживаются линзы сизых суглинков, илов или глин,
мощностью 2—6 м, не имеющие самостоятельного стратиграфического
значения (Никитин, 1965; Архипов, 1971). Отложения прирусловых
отмелей представлены тонкозернистыми пылеватыми слюдистыми пес-
ками с примесью тонкого растительного детрита с характерными типа-
ми слоистости: перистой, мелкой косой, волнистой и мульдообразной.
Мощность их изменяется от 3 до 12 м. Пойменный аллювий сложен
толщей горизонтального переслаивания легких суглинков с прослоями
тонкозернистых песков и супесей. Иногда разрез заканчивается линзой
торфа или погребенной почвой. Мощность пойменного аллювия в раз-
резах Среднего Приобья составляет 2—5 м.
Наиболее полные разрезы тобольской свиты и наибольшая шири-
на прадолин были приурочены к отрицательным четвертичным струк-
турам (Шегарско-Бакчарская впадина, Колосовско-Таврический про-
гиб и др.) (см. рис. 11, 10). Здесь ширина прадолин превышала 170км.
На пересечении Приобского поднятия ширина долины резко сужалась
до 20 км. На локальные изменения глубин вреза прадолин и мощно-
стей отложений влияли движения структур более высоких порядков,
часто наследовавших структуры мезокайнозойского чехла плиты (Ер-
шова, 1970, 1971). Общая мощность тобольской свиты в Обской и
Иртышской прадолинах изменяется от 10 до 30 и редко 50 м. Наи-
большие мощности (до 50—80 м) были вскрыты скважинами на участ-
ке Ханты-Мансийск — Персгребное. Представлена толща преимущест-
венно однородными мелко-тонкозернистыми отсортированными песками
с невыдержанными прослоями супесей и суглинков. Постепенно вверх
по разрезу они переходят в супесчано-суглинистые отложения поймен-
ных, старичных и озерных фаций, формировавшиеся уже в самаров-
скую эпоху (Лазуков, 1970).
Стратиграфическим аналогом тобольской свиты в Бийско-Барна-
ульской впадине является монастырская аллювиальная свита, сложен-
ная песчано-галечниковыми отложениями, мощностью 15—55 м.
По Тоболу с тобольской свитой сопоставляются галечники и пески
мощностью до 30 м, залегающие в основании третьей надпойменной
60
террасы. На среднем Енисее аналогом тобольской свиты считается
аллювий транзитной реки, вскрывающийся в цоколе третьей и в осно-
вании четвертой надпойменной террас; а па нижнем Енисее—межлед-
никовые аллювиальные осадки туруханской свиты мощностью до 60 м
(Архипов, 1971).
Аккумуляция основной части аллювия происходила в климатиче-
ских условиях, близких к современным, т. е. в межледниковье. В этих
условиях и в фазу активизации тектонических движений сформировал-
ся аллювиальный геолого-генетический комплекс тобольского времени
(см. рис. 10), объединяющий тобольскую и монастырскую свиты, ниж-
нюю часть аллювия IV террасы Енисея, Оби и Иртыша и III террасу
Тобола (см. гл. VI, VII, IX).
Временным аналогом этого комплекса является геолого-генетиче-
ский комплекс морских отложений, образовавшийся тоже в тобольское
время (Qu).
В тобольское время на севере Западно-Сибирской плиты в усло-
виях тектонических опусканий и постепенного повышения уровня моря
примерно до нулевых отметок продолжалось развитие морской транс-
грессии н происходило формирование морских отложений (казымской
и устьсоленинской свит). Как и в нижнечетвертичное время, к пони-
женным участкам рельефа* была приурочена аккумуляция осадков,
нивелировавших понижения. Данные по фораминиферам позволяют
предполагать (Гудина, 1966), что морской бассейн в тобольское меж-
ледниковье характеризовался нормальной соленостью и температурами
вод выше, чем в современном Карском море, что объясняется значи-
тельным притоком теплых атлантических вод. Глубины бассейна дости-
гали 100—150 м. В условиях спокойного режима бассейна формирова-
лись супесчано-суглинисто-глинистые отложения, имеющие однородное
строение на обширных пространствах, что свидетельствует также о
незначительном привносе преимущественно тонкого материала и отсут-
ствии айсбергового разноса. Накопление больших мощностей осадков
казымской и верхов туруханской толщи (50—100 м) при незначитель-
ных изменениях глубин бассейна, по мнению Г. И. Лазукова (1972),
свидетельствует о компенсированном прогибании, амплитуды которого
достигали 50—70 м и на отдельных участках возможно 100 м.
Отложения казымской свиты представлены супесчано-суглинисты-
ми и алевритовыми осадками хорошей степени отсортированности с
содержанием пылеватых и глинистых частиц до 80—95%. Пески пред-
ставлены тонко- и мелкозернистыми разностями. Внутри толщи наблю-
даются различия литологического состава, с очень постепенными пере-
ходами между разностями. Характерно и отсутствие мореноподобных
отложений. Обломочный материал встречается редко в виде отдельных
включений. В восточном направлении с удалением от береговой зоны
наблюдается увеличение однородности литологического состава. Для
толщи характерна тонкая слоистость разного типа, нередко ленточно-
подобная.
Морские осадки тобольского межледниковья на Енисейском севере
(верхи туруханской толщи и устьсоленинская свита) имеют аналогич-
ное строение. Наблюдается увеличение к югу крупнообломочного ма-
териала, а южнее устья р. Бахты морские и прибрежно-морские осадки
сменяются аллювиальными.
Морские осадки тобольского горизонта залегают в переуглублен-
ных долинах, как правило, на отрицательных абсолютных отметках.
Отметки подошвы колеблются от —100 до —190 м, кровли — от —50 до
—100 м. Лишь на Мужинском Урале онн залегают на отметках от
61
—20 до 4-30 м, что связано с последующими поднятиями территории.
Выходы их на поверхность возможны только на Мужинском Урале й
в долине Енисея.
Эпоха максимального (самаровского) оледенения сопровождалась
дальнейшим погружением севера плиты, повышением уровня моря,
достигшим в конце этапа отметок 4-100, 4-120 м, и развитием макси-
мальной фазы морской трансгрессии (Qh-4)- Под водами салехард-
ского бассейна были скрыты все древние долины и наиболее крупные
междуречья к северу от Сибирских Увалов. Синхронное развитие сале-
хардской трансгрессии и максимального оледенения способствовало
своеобразию палеогеографической обстановки. В зонах смыкания моря
с ледниками в приуральских, приенисейских районах и к северу от
Сибирских Увалов происходила неоднократная смена морских и лед-
никовых условий, явившаяся следствием проявления главным образом
тектонических движений (Лазуков, 1971).
Глубина морского бассейна достигала 100—150 м и более, соле-
ность приближалась к нормальной, температуры вод были более низ-
кими (возможно отрицательными). В условиях обширного морского
бассейна происходило формирование толщи салехардской и санчугов-
ской свит,, представляющих собой сложное сочетание морских, ледово-
морских и ледниково-морских осадков. В разрезах толщи преобладают
супесчано-суглинистые и глинистые отложения, представленные как
типично водными, так и мореноподобными разностями. Последние ха-
рактеризуются плохой отсортированностью, обычно отсутствием слоис-
тости, присутствием гравийно-галечно-валунного материала, комковато-
оскольчатой и щебенчатой структурой. В приуральских и приенисей-
ских частях обломки встречаются чаще, а в более удаленных районах
количество их уменьшается. В некоторых районах Тазовского полуост-
рова увеличивается количество песчаных осадков, которые могли сфор-
мироваться в мелководьях или прибрежных участках низких островов.
Неустойчивый морской режим и формирование сокращенных мощно-
стей осадков отмечается также в области относительных поднятий на
междуречьях Надыма и Пура, Пура и Таза (Андреев, 1970). На севе-
ро-западе равнины разрез осадков выдержанный и однотипный. Почти
повсеместно отмечаются песчаные отложения регрессивных фаций са-
лехардско-санчуговского бассейна (мужинские и хетские слои), мощ-
ность от 3 до 40 м.
Общая мощность салехардских и санчуговских отложений дости-
гает 180—250 м. Значительные мощности осадков в сочетании с вы-
держанностью разреза свидетельствуют о постоянном тектоническом
погружении этой части плиты в салехардское время, амплитуды кото-
рого достигали 100 м (Лазуков, 1972).
Отложения салехардской и санчуговской свит слагают значитель-
ную часть водораздельных равнин севера Западной Сибири, а также
встречаются на полуостровах Ямал, Тазовский, Гыданский. Отметки
подошвы свиты изменяются от —50 и —110 м в долинах, до 4-20 м и
4-200 м — на междуречьях; отметки кровли — от —30 до +100—200 м,
что связано с последующим эрозионным размывом.
Салехардская и санчуговская свиты представляют собой геолого-
генетический комплекс морских и ледниково-морских отложений
(см. рис. 10), сформировавшийся в максимальную фазу морской транс-
грессии. Так как этот комплекс пород слагает на севере Западной
Сибири большие территории водораздельных равнин, то его инженер-
но-геологическое значение достаточно велико (см. гл. VIII).
62
Максимальные размеры салехардской трансгрессии при глубоком
похолодании климата способствовали значительному увеличению влаж-
ности и развитию ледниковых покровов максимального самаровского
оледенения, центрами которого были Урал, Среднесибирское плоско-
горье и Таймыр. Вслед за Г. И. Лазуковым мы принимаем, что ураль-
ский и сибирский ледниковые покровы развивались одновременно. Их
отложения хорошо различаются по петрографическому составу валу-
нов: на западе они представлены уральскими породами, на востоке —
сибирскими траппами.
Южная граница самаровского оледенения, так же как и границы
его в центральных частях равнины, до сих пор не ясны. Выходы море-
ны известны у пос. Семейка на Иртыше, в среднем течении р. Б. Са-
лым, в долинах рек Юган и Кульеган. На севере, северо-западе и
северо-востоке ледниковые покровы смыкались с морским бассейном и
граница их была очень неустойчивой.
Краевой зоной уральского ледникового покрова был бассейн ниж-
ней Оби (Белогорский материк). Здесь осадконакопление характеризо-
валось наибольшей динамичностью, неоднократной сменой аккумуля-
ции размывом, формированием мощных отложений различного генези-
са (моренных, флювиогляциальных, озерно-ледпиковых), замещающих
друг друга и составляющих единый сложно построенный горизонт,
отвечающий самаровскому оледенению (Лазуков, 1971). Мощность его
изменяется от 6—30 м до 100 м и более. При движении к Уралу строе-
ние ледниковых отложений становится более однообразным и харак-
теризуется меньшей литолого-фациальной пестротой.
В краевой зоне сибирского ледникового покрова (бассейн рек
Юган, Вах и др.) мощность ледниковых отложений составляет 5—15 м
и они характеризуются однообразным литологофациальным составом.
Очевидно ледник здесь находился недолгое время, лишь в фазу мак-
симального продвижения. В долине Енисея, вблизи центра ледникового
питания, ледниковые отложения характеризуются незначительной лито-
лого-генетической пестротой. Сложены они валунными суглинками,
песками и галечниками, иногда слоистыми песками мощностью от 30
до 80 м. В пределах древней долины Енисея ледниковые отложения раз-
делены песчаными аллювиальными, аллювиально-озерными, на севе-
ре— прибрежно-морскими и дельтовыми осадками мессовской (оплыв-
нинской) толщи, мощностью 10—25 м, имеющей межстадиальный ха-
рактер.
Нижняя моренная толща мощностью 10—30 м относится к сама-
ровской стадии, верхняя, мощностью 10—25 м, — к тазовской.
В зоне Сибирских Увалов отдельные наиболее крупные возвышен-
ности покрыты мореной, а разделяющие их депрессии заняты плоско-
наклоненными толщами песчаных флювиогляциальных отложений, час-
то с размывом залегающими на морене (Архипов, 1971; Земцов, 1959;
Терешков, 1970). Это Вахское, Сургутское, Кондинское полесья.
Водно-ледниковые отложения тесно парагенетически связаны с мо-
ренными. Поэтому представляется целесообразным выделить единый
геолого-генетический комплекс ледниковых и водно-ледниковых отло-
жений самаровского возраста (см. рис. 10), который является времен-
ным аналогом салехардской и санчуговской свит. Этот комплекс в
литологическом и инженерно-геологическом отношении объединяет не-
однородные породы: от плотных суглинков и глин, содержащих валу-
ны, до хорошо отсортированных мелкозернистых песков и песков более
крупных, вплоть до гравийно-галечниковых отложений (см. гл. VII).
63
Миндельское (демьянское) похолодание климата способствовало
началу формирования вечномерзлых пород на территории Западно-Си-
бирской равнины (Попов, 1953; Сакс, 1953). История многолетнего
промерзания на протяжении нижне- и среднечетвертичного времени
тесно связана с изменением палеогеографической обстановки.
Климатические условия первых двух отделов четвертичного перио-
да были благоприятными для промерзания пород. Об этом свидетель-
ствуют два оледенения (демьянское и сам а ро вс кое), подтверждаемые
фаунистическими и палинологическими данными, и, кроме того, много-
численные находки псевдоморфоз по повторно-жильным льдам в отло-
жениях тобольского и самаровского горизонта вплоть до 58° с. ш. на
Иртыше и до 62° с. ш. на Енисее (Баулин и др., 1967; Шмелев, 1966).
Анализ современных условий формирования повторно-жильных льдов
и закономерностей их распространения позволяет сделать вывод, что
климатические условия большей части ранне-среднечетвертичного вре-
мени были весьма суровыми. Даже на широте Тобольска во время
развития материковых ледниковых покровов средняя годовая темпера-
тура грунтов опускалась до минус 3—5°, а южная граница распрост-
ранения вечномерзлых пород проходила не севернее 53—54-й паралле-
ли (Баулин, 1965). Вероятно, в северной части области промерзания
(62—58° с. ш.) накапливавшиеся осадки (аллювиальные, прибрежно-
морские и т. д.) промерзали сингенетически. Учитывая большую про-
должительность периода промерзания и низкие температуры пород,
можно предполагать, что мощность мерзлой толщи на территории 58—
62° с. ш. достигала нескольких сотен метров.
Промерзание пород происходило также и на территориях, покры-
вавшихся ледником, мощность которого не превышала 200—400 м
(Лазуков, 1972). Процесс промерзания в этом случае был даже более
интенсивным, чем в перигляциальной области.
Таким образом, формирование мерзлых толщ к югу от водного
бассейна могло происходить с начала четвертичного периода.
Ямальская трансгрессия внесла существенные изменения в мерз-
лотную обстановку того времени. Учитывая, что большая часть Ямаль-
ского бассейна была опресненной, можно утверждать, что породы на
затапливавшейся территории оттаяли. Сохранение нижнечетвертичной
мерзлой толщи небольшой мощности (не более 60—70 м) возможно
только на п-ове Ямал, на севере Тазовского и Гыданского полуостро-
вов, где соленость вол, вероятно, была близка к нормальной (Лазхков,
1972). Таким образом, мерзлые толщи, существующие в настоящее
время к северу от 62—63-й параллели, начали формироваться только
после регрессии моря.
• Во пнеледниковой зоне в эпоху самаровского оледенения и сале-
хардской трансгрессии продолжалось заполнение осадками прадолин.
В условиях относительных опусканий и подпруживания водами мор-
ского бассейна низовьев Оби в начальную фазу самаровского оледене-
ния там сформировались пойменные отложения повышенной мощности
(до 15—20 м). С надвиганием льда и образованием ледяных запруд в
более верхних участках долин возникли подпрудные озерные водоемы,
интенсивно заполнявшиеся осадками за счет большого твердого стока
(Лазуков, 1971). Отложения этих водоемов известны под названием
самаровской (чурымской) свиты в долинах Оби, Иртыша, а также
Енисея. Представлены они ритмичнослоистыми, часто ленточноподоб-
ными серовато-синими глинами и суглинками песчаными или алеври-
тистыми, уплотненными. Отложения подпрудных озер согласно пере-
64
крывают тобольскую свиту в пределах прадолин, иногда захватывая
прибортовые участки, мощность их изменяется от 5 до 20 м, сокра-
щаясь вверх по долинам.
Вышележащая пачка осадков в пределах прадолин по времени
сопоставляется с ширтинским (мессовским) межстадиалом и тазовской
стадией самаровского оледенения. С. А. Архипов (1971) относит их к
половодно-ледниковым отложениям, накапливавшимся в периодически
возникавших обширных плоских разливах типа соров. Сложены они
перемежающимися тонко-мелкозернистыми пылеватыми песками и
алевритисто-суглинистыми породами часто с тонкой горизонтальной
слоистостью. В верхней части разреза онн характеризуются палево-
бурой окраской, лессовидным обликом, извсстковистостью. Горизон-
тальная слоистость и погребенные почвенные горизонты местами нару-
шаются мерзлотными деформациями. В Кривошеинском Приобье в
основании пачки выделяются пески мощностью 3—8 м, залегающие с
размывом на глинах самаровской свиты. Преобладание песков отме-
чается по правобережью Оби и па Енисее. В Приобье общая мощность
отложений бахтинского надгоризонта (объединяющего самаровский,
ширтинский и тазовский горизонты) изменяется от 15 до 34 м, при-
мерно такие же мощности отложений указываются в долине Енисея.
В пределах прадолины Иртыша в Тарском Прииртышье мощность
осадков составляет 20—30 м. Это суглинки, алевриты и глины с ред-
кими прослоями супесей, песков, торфа. Окраска пород серая, зелено-
ватая и сизая.
Фациальным аналогом половодно-ледниковых отложений в южных
периферийных районах тобольской речной сети С. А. Архипов считает
перигляциально-аллювиальные отложения. Для них характерно преоб-
ладание мелкозернистого материала, пылеватость, господство горизон-
тальной слоистости, облекающий тип залегания. Формирование этих
отложений связывается с особыми гидрологическими условиями рек,
имевших ледниковое питание, половодья в течение всего летнего сезо-
на, стабильные уровни и расходы. Эти отложения выделяются в вер-
ховьях Оби, Иртыша, Енисея, где они слагают верхнюю пачку четвер-
той надпойменной террасы, а в долинах Южного и Среднего Зау-
ралья— третьей надпойменной террасы.
Таким образом, на значительной части территории Западно-Си-
бирской плиты образовался озерно-аллювиальный комплекс отложений,
в состав которого входят породы бахтинского надгоризонта (см.
рис. 10). Для озерно-аллювиального комплекса характерно переслаива-
ние суглинистых, глинистых и реже песчаных пород, иногда ленточно-
подобного типа. Как и в предыдущем случае, верхняя часть разреза
представлена лессовыми породами, среди которых преобладают непро-
садочные разности. Во многих районах отложения этого комплекса
изучались в инженерно-геологических целях (см. гл. V, VI).
В пределах северной части Чановской внутренней впадины в сред-
нечетвертичпое время формировались аллювиальные н аллювиально-
озерные осадки одноименной свиты, представленные мелкозернистыми
песками и супесями, перекрытыми суглинками, часто облессованпыми
с поверхности до глубины 4—6 м. Мощность отложений чановской
свиты 10—20 м, иногда до 30 м. В южных районах впадины (Кулундин-
ская- равнина) широко распространена кулундинская свита, сложенная
аллювиальными песчаными и супесчаными осадками мощностью от 2
до 20 м. Пески неравномерно-зернистые, часто с гравием и галькой,
косослоистые. Местами в них отмечаются пачки суглинков. В. А. Мар-
тынов (1965) сопоставляет формирование свиты со временем тоболь-
65
ского межледниковья, С. А. Архипов (1971) — со временем макси-
мального самаровского оледенения.
В среднечетвертичное время на территории южной части Западно-
Сибирской плиты помимо озерно-аллювиальных отложений сформиро-
вался аллювиальный геолого-генетический комплекс (см. гл. VI),
объединяющий отложения чановской и кулундинской свит — песчаные
породы, среди которых преобладают мелкие и пылеватые пески. Поми-
мо них встречаются более крупные гранулометрические разности пес-
ков с прослоями гравия и гальки. Вверху местами отложения этих
свит облессованы.
Меньше всего известно об условиях формирования верхней части
краснодубровской свиты, которая, по-видимому, возникла в среднечет-
вертичное (самаровское) время. Наличие погребенных почв среди
толщи лессовых пород указывает на периодичность осадконакопления,
в то же время Приобское плАо испытывало устойчивое поднятие, в
результате чего оно было прорезано речными долинами и перестало
быть обширной областью субаквального осадконакопления. Поэтому
лессовые породы верхней части краснодубровской свиты могли обра-
зовываться только в результате делювиальных и других субаэральных
процессов и их можно условно назвать субаэральным геолого-генетиче-
ским комплексом (см. рис. 10).
Обращает внимание, что во всех трех комплексах (озерно-аллю-
виальном, аллювиальном и субаэральном), независимо от их генезиса,
в верхней части разрезов часто встречаются лессовые породы, среди
которых есть просадочные разности. Это говорит о том, что в самаров-
скую эпоху во внеледниковой зоне существовали условия для интен-
сивного образования лессовых пород.
Направленность и интенсивность тектонических движений ранне-
среднечетвертичного подэтапа развития Западно-Сибирской плиты
предопределили распределение областей аккумуляции и денудации и
основные черты рельефа равнины. Поднятия южных и центральных
частей равнины в начале подэтапа и опускания северных способство-
вали формированию казымской морской равнины, заложению транзит-
ной гидросети, разработке широких и глубоких прадолин, формирова-
нию основных водоразделов: Обь-Енисейского, Обь-Иртышского, Тобол-
Иртышского, системы поднятий Сибирских Увалов, значительному рас-
членению рельефа и глубокому вложению осадков тобольской свиты
в породы олигоценового, неогенового и верхпеплиоцсн-нижнечетвертич-
ного комплексов.
Продолжающиеся опускания севера плиты в эпоху максимальной
салехардской трансгрессии и постепенное повышение до значительных
отметок уровня Полярного бассейна, служившего базисом эрозии для
всей равнины, и относительные опускания в пределах впадин и проги-
бов, к которым были приурочены прадолины, а также образование
подпрудных приледниковых озерных бассейнов в прадолинах и эпохи
значительного обводнения, связанные с ’деградацией оледенения, при-
вели на севере к погребению древней речной сети и древнего рельефа
водоразделов и формированию удивительно плоской морской аккуму-
лятивной равнины; в более южных внеледниковых районах — к зна-
чительному заполнению тобольских прадолин осадками бахтинского
надгоризонта и общему выполаживанию рельефа. В области распрост-
ранения ледниковых покровов — к нивелированию доледникового
рельефа мощными толщами разногенетических отложений и к форми-
рованию вдоль Сибирских Увалов широтной полосы ледникового хол-
мисто-грядового рельефа, разделенной депрессионными понижениями,
к которым приурочены флювиогляциальные равнины.
В пределах невысоких денудационных и денудационно-аккумуля-
тивных междуречных равнин во внеледпиковой зоне продолжалась
планация, выравнивание рельефа под воздействием слабых денудаци-
онных и аккумулятивных перигляциальных процессов.
К концу среднечетвертичного времени тектонически обусловленный
тобольский рельеф был перекрыт и снивелирован чехлом морских,
ледниковых и перигляциальных осадков различной мощности. Рельеф
Западной Сибири как никогда оправдывал название «равнина».
3. Позднечетвертичный подэтап. Позднечетвергнчный подэтап про-
должительностью 100—110 тыс. лет характеризовался положительными
тектоническими движениями в пределах большей части плиты с ампли-
тудами от 40 до 85 м, а в отдельных районах — до 100—150 м (Кинд,
1971; Ершова, 1971, 1973; Лазуков, 1972) и возрастанием средних сум-
марных скоростей поднятий по сравнению со среднечетвертичным
подэтапом (см. рис. 9).
Структурный план плиты на этом подэтапе в основных чертах был
унаследован от предыдущего подэтапа, что обусловило совпадение
верхнечетвертичной гидрографической сети с прадолинами и унаследо-
ванное развитие основных водоразделов (см. рис. 11). Значительное
сокращение области прогибания на севере равнины привело к выводу
на дневную поверхность морских отложений салехардской свиты. В ус-
ловиях положительных движений и возрастания скоростей поднятий
сформировалась серия морских и речных террас, приуроченных к об-
ластям относительных опусканий1. Положительные тектонические
движения способствовали значительному эрозионному расчленению
рельефа равнины.
Большое палеогеографическое значение для Западной Сибири на
этом подэтапе имели изменения уровня Полярного бассейна, а также
нижнезырянское и верхнезырянское (сартанское) похолодания клима-
та, способствовавшие развитию оледенений и значительному промер-
занию пород.
В начале позднечетвертичного времени иа севере Западно-Сибир-
ской плиты произошло изменение знака тектонических движений,
вызвавшее понижение уровня моря приблизительно до современного, а
может быть и несколько ниже (Архипов, 1960; Лазуков, 1970; Троиц-
кий, 1966 и др.). В условиях быстрого отступания моря и понижения
его уровня, а также активизации положительных тектонических дви-
жений началось расчленение плоского рельефа морской равнины конца
среднечетвертичного времени и формирование современной гидрогра-
фической сети.
Этот этап по времени был сравнительно непродолжительным. По-
следующее повышение уровня моря до +60—80 м привело к казанцев-
ской трансгрессии, соответствующей межледниковью, которая захва-
тила наиболее пониженные участки севера и вдавалась на юг узкими
ингрессионными заливами (см. рис. 12). Казанцевское море было более
мелководное, чем Ямальское. На большей части территории современ-
1 Вопрос о возрасте и сопоставлении по всей Западно-Сибирской равнине речных
и морских террас является одним из наиболее сложных и наименее разработанных
в четвертичной геологии этого региона. Различные авторы (Волкова, 1966; Архипов,
1971; Мизеров и др., 1971; Кинд, 1971; Лазуков, 1971, 1972; Зубаков, 1972 и др.)
решают его по-разному. Здесь излагается точка зрения авторов настоящей главы,
которая пе является бесспорной я подвергается уточнению по мере получения новых
данных.
67
ной суши существовали участки шельфового моря с пониженной со-
леностью, с многочисленными достаточно крупными островами (Лазу-
ков, 1972). Подпрудное влияние казанцевской трансгрессии сказалось
па формировании долинных отложений. В низовьях рек образовались
озерно-аллювиальные и дельтово-аллювиальные фации, замещавшиеся
вверх по долинам аллювиальными песками. В этих условиях формиро-
вались морские и озерно-аллювиальные отложения казанцевского
времени.
Отложения казанцевского горизонта широко развиты на севере
Западной Сибири. Ширина казанцевской прибрежной морской равнины
местами составляет десятки километров. Морские и озерно-аллюви-
альные казанцевские отложения слагают огромные территории между-
речий от Енисея до Обской губы.
Прибрежно-морские и аллювиально-дельтовые казанцевские отло-
жения вложены в салехардские и санчуговские осадки на глубину 40- -
100 м по четкой поверхности размыва (Архипов, 1971; Лазуков, 1972).
Морские и прибрежно-морские отложения казанцевского времени
представлены толщей переслаивающихся песков, супесей и суглинков
одноименной свиты, мощностью 10—50 м (рис. 12).
В этой толще выделяются четыре пачки: нижняя сложена грубыми
косослоистыми песками и галечниками прибрежно-морского и аллю-
виально-дельтового происхождения; две средние представлены мелко-
водными и прибрежно-морскими алевритами и песками; четвертая от-
носится к регрессивным фациям бассейна, сложена преимущественно
песками, часто с крупной диагональной слоистостью (Архипов, 1971).
В восточных районах преобладают мелкозернистые и пылеватые пески,
глинистые породы имеют подчиненное значение. К западу в разрезе
увеличивается количество супесчано-суглинистых пород. Водопроницае-
мость песков небольшая.
Оживление положительных тектонических движений, происходив-
шее в казапцсвское время на территории всей плиты, способствовало
господству линейной эрозионно-аккумулятивной речной деятельности
(Архипов, 1971). К этому периоду относится разработка наиболее
широких долин по рекам Оби и Иртышу, достигавших 50—100 км и
резко сужавшихся по Иртышу южнее Омска, по Оби — южнее устья
Чулыма. Глубина вреза ложа долин в среднечетвертичную озерно-
аллювиальную равнину составляла в центральных районах 50—70 м
и уменьшалась до 15—25 м на юге. Мощность аллювиальных и аллю-
виально-озерных отложений, выполняющих долины и слагающих
третьи надпойменные террасы и озерно-аллювиальные равнины, изме-
няется от 15 до 50 м (см. рис. 129—133, 149).
Озсрно-аллювиальпые отложения казанцевского времени (ялбынь-
инекая свита) отличаются от морских по своей литологии и инженерно-
геологическнм особенностям. Они представлены преимущественно мел-
козернистыми и пылеватыми песками, но, в отличие от морских
отложений, в них встречаются прослои и линзы гравийно-галечникового
материала и намывного торфа, слои суглинков и супесей. Мощность
озерно-аллювиальных отложений казанцевского возраста на севере пли-
ты до 10—25 м.
Несколько раньше и в течение казанцевского времени на юге За-
падно-Сибирской плиты сформировался верхнечетвертичный озерно-
аллювиальный геолого-генетический комплекс, объединяющий отложе-
ния касмалинской и карасукской свит (см. рис. 12).
Средпечетвертичные поднятия южной части Васюганско-Каменской
антеклизы и относительные опускания Чановской впадины привели к
<68
расчленению Приобского плато <касмалипскими» долинами, в которых
формировалась одноименная аллювиальная и аллювиалыю-озерная
свита мощностью от 10 до 50 м. Во впадине одновременно накаплива-
лись осадки дельтовых разливов этих рек, а также аллювиально-озер-
ные и озерные образования карасукской свиты мощностью 8—40 м,
в погребенных озсрпых впадинах—до 60—75 м. Свита сложена тол-
щей переслаивания суглинков, песков, супесей и глин карбонатных,
часто засоленных. Отложения карасукской и касмалинской свит зале-
гают во врезах в осадки неогеновой системы, кочковской, федосовской,
краснодубровской и чановской свит. Местами в верхней части разреза
залегают лессовые породы.
Отложения этого озерно-аллювиального комплекса выходят на
поверхность в отдельных районах Приобского плато, в восточных
районах Чановской впадины и на небольших участках по левобережью
Иртыша (см. гл. VI). Отложения содержат в отдельных районах суль-
фатные агрессивные воды. Среди лессовых пород встречаются проса-
дочные разности. Песчаные породы местами образуют дюны.
Климат конца казанцевского времени был холоднее современного,
но более теплым, чем в предыдущие эпохи. Главным доказательством
этого являются находки широко развитых повторно-жильных льдов в
осадках казанцевского возраста и особенности криогенного строения
сингенетически промерзших отложений (Баулин, 1962; Баулин, Шме-
лев, 1962). Южная граница распространения вечномерзлых пород в
казапцевское время проходила по 58—59° с. ш. В более южных райо-
нах промерзшие ранее породы оттаивали. На островах казанцевского
моря происходило эпигенетическое промерзание пород. Поэтому в на-
стоящее время на севере Западной Сибири среди более молодых
сингенетически промерзших осадков встречаются обширные поля по-
род, промерзших эпигенетическим способом. Как правило, они отли-
чаются меньшей льдистостыо и приурочены к салехардской равнине.
Казанцевская трансгрессия была последней, покрывавшей водораз-
дельные пространства севера равпины. Окончание ее совпало с началом
раннезырянского похолодания. Однако следует иметь в виду, что уро-
вень моря в зырянскую эпоху превышал современный на 50—60 м.
Вопрос о размерах и стадиях нижнезырянского оледенения остает-
ся неясным. По Г. И. Лазукову (1972), оно занимало небольшие пло-
щади и на Урале в основном имело горно-долинный характер (Сакс»
1953). Возможно несколько большим оледенение было на Полярном
Урале и в центральных районах Гыданского полуострова (Троицкий,
1967). По данным С. А. Архипова (1971) и Н. В. Кипд (1971), значи-
тельных размеров оно достигало па Приснисейском севере.
Морены и краевые формы этого оледенения были сильно размыты
в каргинское и сартанское время. Частично они сохранились в долине
Енисея на отрезке Игарка — Туруханск, где морена залегает на пред-
положительно казанцевских песках. Нижняя пачка представлена грубо-
сортированными суглинками и супесями, мощностью до 11—12 м, с
гравием, галькой и валунами. Выше залегает пачка ленточных глин,
слоистых алевритов и супесей мощностью 8—11 м, среди которых мес-
тами рассеян грубый обломочный материал. В районе Игарки эти мо-
ренные отложения залегают в цоколе второй надпойменной террасы.
Морена нижнезырянского оледенения распространена также в преде-
лах возвышенности Сопкей.
Подпруживапие рек нижнезырянскими ледниками и талыми лед-
никовыми водами при достаточно высоком уровне моря способствовало
широкому площадному развитию озерно-аллювиальной и перигляци-
69
альной аккумуляции в казанцевских долинах, сформировавшей верх-
нюю часть разрезов мощностью от нескольких до 2о м. Так сформиро-
вались в крупнейших речных долинах Западной Сибири третьи над-
пойменные террасы (в низовьях четвертые), которые благодаря
особенностям строения и своим размерам (ширина до 50—100 км и
более) получили название «озерно-аллювиальных равнин».
Озерно-аллювиальные отложения третьей надпойменной террасы
рек разнообразны в литологическом отношении. Состав их изменяется
от средних песков, содержащих мелкую гальку и гравий, до суглинков
и глин. Преобладают мелкие и пылеватые пески. Общая мощность от-
ложений 10—25 м. В ряде районов глинистые породы составляют верх-
нюю пачку мощностью 2—10 м. По Иртышу преобладают глинистые*
породы, которые составляют 77%. Глинистые породы южнее полярного
круга гидрослюдистые, бескарбонатные, незасоленные; в северных
районах количество водно-растворимых солей увеличивается до 1,5--
2%. В южном направлении глинистые породы в своей верхней части
переходят в лессовые.
В зырянское время основные области аккумуляции были сосредо-
точены в пределах речных долин и на морских побережьях. На обшир-
ных междуречных пространствах и склонах формировался субаэраль-
ный покров и лессовидные породы.
Раннезырянское время отличалось континентальностью и значи-
тельной сухостью, поэтому, несмотря на сравнительную ограниченность
ледникового покрова, оно, по-видимому, было самым холодным на про-
тяжении четвертичного периода (Величко, 1968). Вечномерзлые породы
в зырянское время далее всего распространялись к югу (возможно до
52—53° с. ш.), что подтверждается не только наличием псевдоморфоз
в отложениях зырянской озерно-аллювиалыюй равнины (Шмелев,
1966), но и существованием реликтов вечномерзлых пород на юге рав-
нины (Кесь, 1935; Качурип, 1947).
В зырянский век происходило интенсивное накопление сингенети-
чески промерзших осадков к северу от 62—63-й параллели (Баулин,
1965), где средняя годовая температура была ниже минус 3—4°.
Но последующий послеледниковый климатический оптимум в голоцене ’
привел к оттаиванию пород. Поэтому мерзлотные явления, происходив-*
шие в зырянское время, не оказали существенного влияния на инженер-
но-геологическое состояние пород. Можно предположить, что их роль
в большей степени сказалась на формировании рельефа и, в частности,
на количестве озер.
Послераннезыряпская эпоха (каргинское, са рта некое время и
голоцен) имеет сравнительно небольшую продолжительность (около
50 тыс. лет, по Кинд, 1971); несмотря на это она богата разнообразны-
ми событиями. На фоне широкого распространения незначительных
тектонических поднятий продолжалось понижение уровня Полярного
бассейна, в результате чего речная сеть врезалась в слабовыраженные
долины ранпезырянского времени на 50—80 м на севере и до 30—
45 м — в центральных и южных районах. Благодаря оживлению эро-
зионно-аккумулятивной деятельности сформировались надпойменные
террасы и пойма современных речных долин (см. рис. 12, 131, 149).
В гидрографической сети преобладают долины северо-западного,
северо-восточного, субширотного и субмеридионального направлений.
Причем смена этих направлений происходит обычно резко, вследствие
чего речная сеть в плане имеет «коленчатый» характер (Лазуков,
1972). Это дает основание говорить о тесной зависимости речной сети
от тектонического плана и унаследованности его как древними, ныне
70
погребенными, так и современными речными долинами (Кузин, Чочиа,
1964; Лазуков, 1972).
Наибольшее значение в изменении климата имели: каргинское по-
тепление, сартанское похолодание и послеледниковый климатический
оптимум.
Каргинское межледниковье продолжительностью не мепее 25 тыс.
лет (Кинд, 1971) включает в себя несколько фаз потеплений и разде-
ляющих их более холодных интервалов. Раннекаргинскому потеплению,
вызвавшему отступание зырянского ледника, отвечает врез, разработка
долин и формирование нижних слоев аллювия вторых (в низовьях
третьих) надпойменных террас и озерно-аллювиальных равнин (Кинд,
1971). Глубина вреза в устьях Енисея и Оби достигает отметок 30—
40 м ниже уровня моря, в долинах Иртыша, Тобола и Средней Оби
+20, +40 м. Мощность нижией аллювиальной пачки, сложенной пре-
имущественно песками, составляет 20—50 м. Образование средней
пойменной и верхней перигляциальной пачек разреза, мощностью до
20 м, сопоставляется с последующими фазами похолоданий и потеп-
лений каргинского межледниковья. Одновременно происходило форми-
рование морских и лагунно-морских отложений третьей морской
террасы, представленных суглинками, супесями и мелкими песками.
Каргинский век был более теплым по сравнению с предыдущим,
но холоднее современного (Баулин, 1965). Вечномерзлые породы в юж-
ных районах равнины оттаивали, а на севере температура их повыша-
лась, но в пределах отрицательных значений. Южная граница рас-
пространения мерзлых пород проходила примерно по 59° с. ш. В запо-
лярных районах Западной Сибири происходило сингенетическое про-
мерзание осадков (Дубиков, 1962).
Следы первой фазы поздпезырянского (сартанского) оледенения
известны на северо-востоке равнины по левобережью Енисея в виде
маломощных морен. Последняя, норильская стадия характеризовалась
развитием горно-долинных ледников и перигляциальной обстановки,
промерзанием пород к северу от 56—57-й параллели, накоплением син-
генетически промерзающих осадков в северных районах (Баулин и др.,
1967; Шмелев, 1966), а также облессованием пород во внеледниковой
зоне. В настоящее время сингенетически промерзший горизонт верхне-
четвертичных осадков сохранился севернее 68—69-й параллели. Мощ-
ность его обычно колеблется от 5 до 15 м, а льдистость достигает
50—60%. Таким образом, условия, благоприятные для промерзания
пород в верхнечетвертичное время, привели к формированию мощных
мерзлых толщ на севере Западно-Сибирской равнины.
С эпохой позднезырянского похолодания было связано формирова-
ние отложений второй и частично первой морских и речных террас в
северных районах, а к югу от Сибирских Увалов — первых надпоймен-
ных. Оно происходило при понижении уровня Полярного бассейна на
фоне незначительных поднятий суши.
Вторая морская терраса развита на побережье Тазовского полу-
острова, от устья Надыма до устья Оби и на п-ове Ямал. Она сложена
лагунно-морскими отложениями, представленными переслаиванием
песков, супесей и суглинков. Преобладают песчаные разности, которые
несколько крупнее песков зырянского возраста. Мощность отложений
второй морской террасы 15—20 м.
Вторые надпойменные речные террасы на севере сложены преиму-
щественно песками различного состава, среди которых преобладают
мелкие и пылеватые пески, средние встречаются значительно более
редко. Глинистые породы распространены в виде прослоев и иногда с
71
поверхности. Мощность аккумулятивной части второй террасы до
30—45 м.
Во время Qin — Qnr происходило формирование первой надпой-
менной террасы, прослеживающейся на севере по долинам рек вплоть
до побережья, где она переходит в одновозрастную морскую террасу.
Лагупио-морские отложения в виде первой морской террасы развиты
на полуостровах Ямал, Тазовский и Гыданский и по берегам Обской»
Тазовской и Гыданской губ. В их толще преобладают суглинки, среди
которых встречаются линзы и прослои песков и супсссй — общая мощ-
ность отложений 10—20 м.
Аккумулятивная часть первой надпойменной террасы имеет такую
же мощность. Среди аллювиальных отложений этой террасы преобла-
дают пески, чаще — мелкие и пылеватые, реже — среднезернистые с
линзами грапийно-галечникового материала и полуразложившегося
торфа.
Литология отложений первой надпойменной террасы характери-
зуется некоторым своеобразием в долинах отдельных рек. Так, для
долин рек Пур и Таз отложения первой надпойменной террасы состоят
из мелких и пылеватых песков, супесей и легких суглинков, но в пер-
вом случае больше встречается песков, а во втором — суглинков.
Высоты и основные особенности геолого-геоморфологического
строения одновозрастных террас, сформировавшихся в верхнечетвер-
тичное время, выдерживаются на очень больших расстояниях. Диффе-
ренцированность тектонических движений проявляется слабо, но отчет-
ливо. Движения тектонических элементов второго и третьего порядка
влияли на изменения ширины речных долин, глубины эрозионных вре-
зов, мощности аллювия и соотношение в разрезах русловых и поймен-
ных фаций, изменение строения террас (Герасимова и др., 1967;
Ершова, 1971). Наиболее заметно влияние локальных тектонических
движений на строение террас Енисея (Лазуков, 1972).
Рассмотренный материал позволяет сделать вывод о том, что на
протяжении позднечетвертичного этапа развития на территории Запад-
но-Сибирской плиты сформировались пять геолого-генетических типов
отложений: озерно-аллювиальный, морской и лагунно-морской, озерно-
аллювиальный и аллювиально-дельтовый, аллювиальный, ледниковый
и водно-ледниковый. Морские и лагунно-морские отложения формиро-
вались на протяжении всего позднечетвертичного этапа и могут быть
названы группой морских и лагунно-морских геолого-генетических
комплексов верхнечетвертичного возраста (см. рис. 12). Отложения
этих комплексов представлены песчаными, супесчаными и суглинисты-
ми породами, не содержащими крупнообломочного материала. Лагун-
но-морские отложения более песчанистые. Породы комплексов широко
распространены на севере Западной Сибири (см. гл. VIII). Среди них
встречаются сингенетически и эпигенетически промерзшие породы.
Первый геолого-генетический тип отложений рассмотрен ранее.
Группа озерно-аллювиальных геолого-генетических комплексов
казанцевского и зырянского возраста объединяет песчаные, супесча-
ные и суглинистые породы, содержащие прослои и линзы гравийно-
галечникового материала, иногда переотложенного торфа ялбыньин-
ской свиты, озерно-аллювиальных равнин на севере и второй и третьей
надпойменных террас в долинах Оби и Иртыша (см. рис. 12). В верх-
ней части разреза могут находиться глинистые и лессовые породы.
Рассматриваемая группа озерно-аллювиальных комплексов широко
развита в долинах крупных рек и на пониженных участках междуречий
от Енисея до Оби.
72
Аллювиальный геолого-генетический комплекс пород каргинского
и сартанского возраста объединяет отложения вторых и первых надпой-
менных террас рек Таз, Пур и Надым и их притоков и первых надпой-
менных террас Оби и Иртыша (см. рис. 12).
В отложениях каждой из террас выделяются русловая, пойменная
и старичная фации аллювия, однако в связи с различными условиями
аккумуляции в пределах огромных транзитных долин состав, мощность
и сочетания фаций для разных террас различны. В аллювиальном гео-
лого-генетическом комплексе преобладают песчаные породы.
Ледниковый и водно-ледниковый геолого-генетический комплекс
зырянского времени объединяет моренные и флювиогляциальные отло-
жения, сформировавшиеся в это время. На поверхность они выходят
узкой полосой вдоль Северного и Полярного Урала, в районе возвы-
шенности Сопкей и в некоторых районах Приенисейской части (см.
рис. 12). В большинстве случаев отложения этого комплекса находят-
ся в многолетнемерзлом состоянии.
Инженерно-геологические особенности
Западно-Сибирской плиты, сформировавшиеся
в олигоцен-четвертичное время
В олигоцен-четвертичное время на территории Западно-Сибирской
плиты в значительной степени сформировались ее инженерно-геологи-
ческие особенности, к числу которых относятся геологическое строение,
горные породы, характер рельефа и подземные воды.
В новейшее время образовался второй (верхний) структурный этаж
чехла платформы. Его отложения мощностью от 50 до 400 м распрост-
ранены на всей территории Западно-Сибирской плиты и являются осно-
ванием, средой и материалом для возводимых инженерных сооружений
(см. рис. 4, 5).
Особенности тектонического развития плиты в новейшее время
обусловили главные черты ее геологического строения: неодинаковое
распространение и различные мощности отложений трех структурных
подэтажей, различия в геологическом строении северной и южной час-
тей плиты и др.
На территории Западно-Сибирской плиты широко развиты отложе-
ния олигоценового подэтажа, которые имеют большие мощности и наи-
более глубокое залегание. Отложения неогенового подэтажа имеют
локальное распространение только на юге плиты и сравнительно не-
большие мощности. В пределах всей плиты встречаются отложения са-
мого верхнего, верхнеплиоцен-четвертичного подэтажа, мощность кото-
рых весьма изменчива (рис. 13, 54).
На севере Западно-Сибирской плиты, севернее широтного отрезка
Оби, отсутствуют неогеновые и верхнеплиоцен-нижнечетвертичные от-
ложения. Здесь преимущественное развитие имеют нижне-среднечетвер-
тичные отложения, которые залегают непосредственно на палеогене.
Верхнеплиоцен-нижпечетвертичные отложения широко распространены
в пределах южной половины плиты, где пижне-среднечетвертнчные
отложения имеют лишь локальное развитие. Верхнечетвертичные отло-
жения приурочены преимущественно к долинам рек и морскому побе-
режью и таким образом, имеют локальное распространение по всей
плите (см. рис. 12).
Указанные особенности геологического строения Западно-Сибир-
ской плиты являются чрезвычайно важными.
73
Рис. 13. Схема распространения формаций
верхнего структурного этажа платформен-
ного чехла Западно-Сибирской плиты (со-
ставлена С. Б. Ершовой):
I — терригенная лигнитоносная формация
Рз; 2— терригенная пестроцветная форма-
ция Ni-a; 3 — терригенная современная
формация N3—Q
Породы отдельных структурных подэтажей, формаций и образую-
щих их геолого-генетических комплексов имеют свои инженерно-геоло-
гические отличия. Характеристика отложений верхнего структурного
этажа чехла плиты приведена в табл. 2 и 3. Литификация отложений
первого этажа различна; породы олигоценового и неогенового подэта-
жей подверглись большей литификации, чем породы верхнего подэтажа.
Степень литификации пород
особенно заметна при сравне-
нии прочностных свойств гли-
нистых пород. В условиях ес-
тественного залегания глины
терригенной лигнитоносной
формации (палеогеновый под-
этаж) очень часто имеют до-
статочно высокие прочностные
характеристики несмотря на
значительную пористость и
пластичную консистенцию.
Этого уже нельзя сказать о
глинистых породах терриген-
ной пестроцветной формации
(неогеновый подэтаж), у кото-
рых прочностные свойства, и
в частности сжимаемость по-
род, в значительной степени
зависят от их консистенции; в
большинстве случаев глини-
стые породы этой формации
относятся к мало- и средне-
сжимаемым. Глинистые поро-
ды современной терригенной
формации (верхнеплиоцен-чет-
©ертичный подэтаж) имеют,
как правило, наименьшие
прочностные показатели, они
относятся к средне- и сильно-
сжимаемым породам.
Значительное различие в инженерно-геологических свойствах на-
блюдается у разных геолого-генетических комплексов пород вследствие
того, что каждому из иих присущи свои литологические особенности и
типичное для данного комплекса строение массива пород. Так, в аллю-*
виальных комплексах преобладают песчаные породы, а в озерных —
глины и алевриты. Для озерно-аллювиального и озерно-болотного
комплекса олигоцена, сложенного алевритами и глинами, характерны
прослои бурого угля, лигнитов и песков; озерно-аллювиальный комп-
лекс ранне-среднечетвертичного времени представляет собой переслаи-
вание (иногда ленточноподобного типа) суглинистых, глинистых и
песчаных пород; ледниковый и водно-ледниковый комплекс того же
возраста представлен плотными валунными суглинками и глинами,
среди которых встречаются прослоя песков разного состава я гравий-
но-галечниковых отложений и т. д. В табл. 2 и 3 для каждого геолого-
генетического комплекса указаны его важнейшие литологические и ин-
женерно-геологические особенности.
На состав, структурно-текстурные особенности я состояние пород
большое влияние оказывали климатические условия, в которых происко-
74
Таблица 2
Характеристика геолого-генетических комплексов неогенового и олигоценового структурных подэтажей
Форма- ция Геолого-гене- твчесний комплекс Геологичес- кий возраст, свита Литологическая характеристика Мощ- ность отло- жений, м Районы выхо- да на поверх- ность Основные инженерно-геологические особенности
9Л Терригенная пестроцветная озерный и озерно-ал- лювиальный N?-N|; павлодарская пестроокрашенные глины и су- глинки с друзами гипса, карбонат- ными конкрециями, с редкими про- слоями мелких песков 5-70 юг Западно- Сибирской равнины преобладают глинистые породы от су- глинков средних до глин тяжелых, монт- мориллонитового и гидрослюдистого соста- ва, имеющие число пластичности от 16 до 54, преимущественно полутвердой конси- стенции при естественной влажности, сред- иесжимаемы, в зоне аэрации сжимаемость повышается: Ф=3—28Q; С изменяется от 0,5-105 до 2,75-10’ Па. Преобладают засо- ленные разности. Среди песков преобладают мелкие и пы- леватые кварц-полевошпатового состава. Кф 0,3—2.33 м/сутки
озерный N1; таволжанская и аральская тоикодисперсные глины преимуще- ственно зеленой окраски с тонкими прослоями песков и алевритов 10—90 в долинах рек Омского Приир- тышья. Ишим- ской равнины н Зауралья преобладают глинистые породы от тяже- лых суглинков до тяжелых глии монтмо- риллонитового и гидрослюдистого состава, содержащие включения карбонатов и гип- са, имеющие число пластичности от 24 до 40, содержание водно-растворимых солей 0,1—0,6%, редко до 1%, среднесжимаемые: <р=12—30°; С изменяется от 0,5-105 до 1,2-10’ Па
озерио-ал- лювиальный N{; бещеульская песчаные, песчано-алевритовые, су- глинисто-супесчаные, реже песчаио- галечниковые толщи. Глинистые по- роды имеют подчниеииое значение 20—70 в долинах рек Ишимской сте- пи. Омском п Тарском Приир- тышье, Томское Приобье, в да- лине Чулыма преобладают пески от пылеватых до среднсзериистых кварциолевошпатового со- става. Их пористость изменяется от 40 до 50%. Среди глинистых пород преобладают су- песи и суглинки гидрослюдистого состава с подчиненным значением каолинита, дис- персного кварца и смешаинослойных мич<‘- ралов. Содержание водно-растворимых со- лей изменяется от 0,04 до 0,2%
Продолжение табл. 2
•м
о>
Форма* ция Геолого-гсве- тический ком плекс Геологичес- кий возраст, свита Литологическая характеристика Мощ- ность отло- женжй, м Районы выхо- да иа поверх- ность Основные инженерно-геологические особенности
Терригенная лигннтоносная озерно-ал- лювиальный и озерно- болотный Рз; абросн- моэская алевриты и глины с прослоями песков, бурого угля и лигнита 5—40 в долинах рек Тарского При- иртышья и Среднего При- обья преобладают глинистые породы от тяже- лых суглинков до глин монтмориллонит- гидрослюдистого состава, имеющие число пластичности от 8 до 31. Содержание вод- но-растворимых солей составляет 0,04— 0,2%. Породы среднесжнмаемые: <р=15— 32°; С=0,25-10»-0,87-10» Па. Среди песков преобладают мелкие и пы- леватые разности кварц-полевошпатового состава, их пористость может быть равной 40-55%
озерный я озерно-ал- лювиальный ₽|; иижне- туртасская, жу- равская, лагер- нотомская свиты, ннжне- знамеиская подсвита алевриты, алевритистые и диато- мовые глииы зеленого и сизого цве- та в переслаивании с тонкозерни- стыми и алевритовыми песками (тон- колеиточиая слоистость). В запад- ных, северных и особенно в восточ- ных районах опесчанена 5-90 в долинах рек Тобольского и Тарского При- иртышья, юж- ная часть Белогорского материка преобладают глинистые породы от супе- сей до глин полимииерального состава с преобладанием гидрослюд н монтморилло- нита. имеющие число пластичности от 5 до 40. Содержание водно-растворимых солей составляет 0,01—0,3%. Породы повышен- ной и средней сжимаемости: ф«15—32°; С-0,1-10»-13‘10» Па. Среди песков преобладают мелкие и пы- леватые кварц-полевошпатового состава. Их пористость может быть 44—48%
озсрно-ал- ЛЮВИДЛЬИЫЙ и озерно- болотный Рз~2; новоми- хайловская глины и алевриты с прослоями и пачками песков,' линзами лигнитов н бурых углей 20—150 в долине Оби, в р-не Белогор- ского материка, в долинах рек Тобол-Ишимско- го междуречья и в Зауралье средн глинистых пород преобладают су- глинки н глины от легких до тяжелых по- лиминерального состава с преобладанием в разных районах то монтмориллонита, то каолинита. Число пластичности изменяется от 2 до 25. Породы слабосжимаемые: Ф=11—32*; С=0,1-10»—0,8-10» Па
Продолжение табл. 2
Форма- ция Геолого-гене- тическнй комплекс Геологичес- кий возраст, свита Литологическая характеристика Мо1ц« весть отло- жений, м Рабоны выхо- да на поверх- ность Основные инженерно-геологические особенности
Терригенная л и гн и тоносна я аллювиаль- ный pl— 2. г3 • атлымская пески с редкими прослоями и лин- зами алевритовых глия и алевритов, местами с гравием и галькой 30-80 в долинах рек к северу от широтного от- резка Оби в на юго-западе преобладают средне- и мелкозернистые кварцевые пески; их пористость изменяет- ся от 30 до 58%, Kgj—l—14 м/сутки, угол естественного откоса — 22—45е, снижается под водой на 2—6’. Является региональным водоносным го- ризонтом
Характеристика геолого-генетических комплексов верхнеплиоцеи-четвертичного подэтажа
Таблица 3
Формация i 54 о: о 2 os Е z р.к! 51Ы Геолого-генети- ческие комп- лексы или группы комп- лексов Геологический воз- раст, света Литологическая характеристика Мощность, м Районы выхода на поверхность Основные инженерно геологические особенности
аллювиаль- ный ОщЛ первые надпой- менные речные тер- расы рек Пур, Таз и Надым н др. большую часть разреза со- ставляют песчаные породы, среди которых преобладают пылеватые и мелкие пески. В песчаной толще — прослои и линзы суглинков и супесей 15-45 долины Обн, Ир- тыша, Надыма, Пура, Таза, Енисея и их притоков преобладают мелкозернистые и пылеватые кварцевые пески. Их пористость изменяется от 28 до 55%; К^“0,1—15 м/сут- ки; угол естественного откоса 30—32°, снижается под водой па 2-3°. Глинистые породы сильно- и среднесжпмаемые. На севе- ре отложения террас находят- ся в миоголетнемерзлом со- стоянии
ледниковые и водно- ледниковые Qijf4; зырянские отложения моренные суглинки и супе- си с большим количеством гравийно-галечникового мате- риала н флювиогляциальные пески различной дисперсности, среди которых встречаются грубозернистые пески с грави- ем, галькой и валунами 20—80 узкая полоса вдоль Северного и По- лярного Урала, возвышенность Сопкей, в долине Енисея на отрезке Игарка — Туру- ханск глинистые породы имеют пластичную п скрытотекучую консистенцию. В большинстве районов находятся в много- летнемерзлом состоянии. Талые пески часто бывают водонасыщены
современная четвертичные озер ио-ал- лювиальный и аллювиаль- но-дельто- вый QgJ3; ялбыньинская свита, отложения оаерио-аллювиаль ной равнины на севере, второй н третьей над- пойменных террас Оби и Иртыша более глинистые, чем моло- дые аллювиальные отложения; гранулометрический состав неодинаков в различных реч- ных долинах. Преобладает пе- реслаивание мелких пылева- тых песков с супесями н суглинками. Встречаются про- слои и линзы гравийно-галеч- никового материала. В верх- ней части разреза могут быть глинистые и лессовые породы 15—70 долины крупных рек, пониженные участки междуре- чий от Енисея до Обской губы среди песчаных пород пре- обладают мелкозернистые и пылеватые разности кварцево- го к кварц-полевошпатового состава. Их пористость может быть от 30 до 50%; Кф =* 1— 10 м/сутки, угол естественного откоса 30—47°, снижается под водой на 1—7°; <р=22—32°; С=01110Б-0,3-10Б Па, явля- ются водоносным горизонтом; обладают плывунными и тик- сотропными свойствами.
Терригенная
О)
к
к
о.
0>
ей
морской и лагунно- морской Qju 4; первая, вторая и третья мор- ские террасы и ка- занцевская свита супесчаный, суглинистый, песчаный и глинистый состав пород. Часто отмечается пере- слаивание. Среди песков пре- обладают мелкие и пылеватые разности. Вверху разрез за- канчивается глинистыми поро- дами или регрессивной песча- ной качкой мощностью 2—Зи Лагунно-морские отложения более песчанистые
озерно-ал- лювиальный Qh-iii> карасукская и касмалипская свиты песчаные толщи и толщи переслаивания суглинков, пес- ков, супесей и глин, карбонат- ных, часто засоленных. Места- ми в верхней части разреза залегают лессовые породы
Среди глинистых пород пре- обладают супеси легкие и средние суглинки, монтморил- лонитово-гидрослюдистого со- става; в восточных районах со значительным содержанием каолинита, имеющие число пла- стичности от 4 до 17. Содер- жание водно-растворимых со- лей не превышает 0,1%, а в южных районах доходит до 5%. Породы средней и повы- шенной сжимаемости: <р=10— 37°; С = 0,1 • 105 - 0,6-108 Па. На севере находятся в много- лстнемерзлом состоянии
40—100 п-ов Ямал, побе- режье Обской гу- бы, п-ов Таэовский, п-ов Гыданский средн глинистых пород пре- обладают суглинки от легких до тяжелых, реже глины поли- минерального состава, имею- щие число пластичности от 4 до 31. Содержание водно-рас- творимых солей 0,1—1,4%. Среди песчаных пород пре- обладают пылеватые пески кварцевого состава. Их пори- стость может быть от 27 до 60%. Кд» изменяется от 0,2— 3,5 м'сутки. Породы находятся в много- летнемерзлом состоянии
10—50 редко до 70 отдельные районы Приобского плати, восточные р-ны Ча- повской впадины, небольшие участки по левобережью Иртыша среди песков преобладают мелкие разности. Их пористость изменяется от 20 до 30%. ^=0,5—3 м/сутки.
Продолжение табл. 3
Формация Отложе- ния, отве- чающие подэтапу развития Геолого-генети- ческие комп- лексы или группы комп- лексов Гсоло|цчсский возраст, свита Литологическая характеристика Мощность, м Рабоны выхода на поверхность Осиояпые инженерно-геологические особенности
современная четвертичные Среди глинистых пород пре- облидают суглинки иолнмине- рального состава. Наибольшее распространение имеют монт- мориллонит, гидрослюда и као- линит. Содержание карбонатов достигает 10%. Число пластич- ности изменяется от 4 до 19. Породы средней и повышен- ной сжимаемости, <р=25—28°; С-0,2-10®-0,8-105 Па. Среди лессовых пород встре- чаются просадочные разности
озерно-ал- лювиальный 0ц“4; отложения бахтинского падгори- зонта * переслаивание, иногда леи- точнотодобное, суглинистых, глинистых и пеечнных пород. Местами разрез заканчивается вверху пачкой лёссовых пород 15-35, редко до 70 периферийные час- ти Обь-Енисейско- го и Обь-Иртыш- ского междуречий, левобережье Иртыша 1 среди глинистых пород пре- обладают суглинки от легких до тяжелых и легкие глины нолнминерального состава с преобладанием монтморилло- нита и гидрослюд, имеющие число пластичности от 2 до 23. Содержание водно-раствори- мых солей не превышает 0,14%. Породы средне- иенль- ноежнмаемые: <р — 3,5—36°; С = 0,1-105—0,8-10® Па. Кон- систенция глинистых пород за- висит от дренированное™ тер- ритория, изменяется от твер- дой до пластичной Породы обладают тиксотропными свой- ствами. Лёссовые породы о боль- шинстве случаев непросадоч- ные, имеют малую водопроч- ность
оо
Терригенная
Средне аллювиаль- ный Qu; чановская и ку- лундинская сайты песчаные породы, средн ко- торых встречаются пески раз- ного состава от мелких пыле- ватых до крупных разностей с прослоями гравия и гальки. Вверху разреза — глинистые, местами лессовидные породы
сложный субаэраль- ный Qip верхняя часть краснодубровской свиты лессовые породы с прослоя- ми погребенных почв и следа- ми мерзлотных явлений
10—15 Чановская впади- на и Кулуидииская равнина средн песчаных пород пре- обладают мелкозернистые, а на юге — иеравиомернозерни- стые пески полимиктовою со- става Кф изменяется от 1— 3 м/суткн до 15,0 м/суткн, угол естественного откоса 33—40°, снижается под водой на 1—2°. Пылеватые пески под влиянием гидростатиче- ского давления склонны пере- ходить в плывунное состояние. Средн глинистых пород пре- обладают суглинки легкие, средние, тяжелые, имеющие число пластичности от 10 до 19. Породы средней и повы- шенной сжимаемости- ф=20— 24°; С—0,4 10s 0,7-10® Па. Местами содержатся суль- фатно-агрессивные воды
80—90 Приобское плато среди лессовых пород пре- обладают легкие суглинки и супеси полилннерального со- става с преобладанием гидро- слюды и каолинита, имеющие число пластичности от 5 до 16 Содержапие водно-раствори- мых солей доходит до 0,7%. Породы средпесжимаемые: <р- 20—27е; С =-0,1 • 105 — 0,4 • 105 Па
Формация Отложе- ния, отве- чающие подэтапу развития. Гсолого-генетн- чсские комп- лексы или группы комп- лексов Геологический возраст, сайта Литологическая характеристика
ледниковый и водно- ледниковый Qji~\ самароиская и тазовская свиты моренные и водно-леднико- вые отложеиня различного со- става, взаимно переслаиваю- щиеся и фаииально замещаю- щиеся. По составу моренные отложения представлены пре- имущественно валунными су- глинкам и и глинами, среди иих встречаются вески различ- ного состава и гравийио-га- лечннковыс отложения Среди водно-ледниковых преоблада- ют мелкие и средние пески с небольшим количеством гра- вия и 1альки
современная четвертичные морской и ледниково- морской Qn~4; салехардская и санчуговская свиты типичные водные и морено- подобные супесчано-суглини- стые и, глинистые отложения с включениями валунного и га- лечникового материала. Песча- нистость для разных районов неодинакова. Почти повсемест- но сверху залегает регрссснв-
Продолжение табл. 3
Мощность» м Районы пыхода на поверхность Основные инженерно-геологические особенности
5—100 отдельные р-ны бассейна нижней Оби до устья Ир- тыша, Сибирские увалы, Обь-Ени- сейское между- речье в р-ие рек Вах и Тым, ни- зовья рек Салым и Юган среди ледниковых отложений преобладают легкие и средние суглинки полиминеральиого со- става с преобладанием гидро- слюд. имеющие число пластич- ности от 4 до 22. Содержа- ние солей от сотых долей до 0,27(|, редко до 0,8%. Породы плотные слабо- и средне- ежнмаемые: <р~27—343; С-0,3-105—1,3-105 Па Среди водпо-ледникозых от- ложений преобладают средне- н мелкозернистые кварцевые пески. Их пористость может быть от 22 до 51%; 11,0 м/суткн; угол естествен- ного откоса 33—40%, снижает- ся под водой па 4—9°. Неглубоко залегающие воды имеют общекислотную агрес- сивность к бетонам. Породы местами находятся в мпоголетпемерзлом состоя- нии
180—200 значительная часть водораздельных равнин севера За- падной Сибири; п-ова: Ямал, Та- зовский, Гыдан- ский о толще отложений резко преобладают 1линнстые поро- ды. Средн глинистых пород преобладают суглинки иолиыи- псрального состава, имеющие число пластичности от 3 до 24, в глинах до 29. Содержа- ние водно-растворимых солей
нижпе-ср ед не
пая пачка песков мощностью от 3 до 24 м
морской Q[P казымская и устьсоленинская сви- ты супесчаные, суглинистые н ыиннсгыс хорошо отсортиро- ванные породы. Пески пред- ставлены тонко- и мелкозерни- стыми разностями. Моренопо- добные отложения отсутствуют
аллювиаль- ный Q* — Qjp тобольская и монастырская свиты толщи песков различного со- става, содержанте прослои я линзы суглинков, глии и торфа
изменяется от 0,02 до 1% По- роды характеризуются повы- шенной сжимаемостью в верхней талон части разреза; <f - 13—30°; С - 0,4 • 106 - - 1,5 • 105 Па. В талом состоя- нии глинистые породы имеют консистенцию и зависимости от дренированкости террито- рии, преимущественно пластич- ную ц скрытотекучую. Средн песков преобладают мелкие и пылеватые; их пори- стость может быть от 27 до 52%, Кеб •» 0,8—3,0 м/сутки, угол естественного откоса 30— 34°, под водой снижается на 2- -5е Отложения на большей части территории находятся в мио- голе гнем ерзлом состоянии
50—100 на поверхность не выходят
10—30 редко до 50 в долинах Оби, Иртыша. Кинсея и их крупных притоков преобладают пески средне-, мелкозернистые и пылеватые кварцевые и кварц-полсвошпа- товыс. Их пористость может быть ог 23 до 48%; К» изме- няется от 0,5 до 45 м/суткн, преобладает 3—8 м/сутки.’ Пески являются региональ- ным водоносным горизонтом. •Среди глинистых пород пре- обладают суглинки, слабона- бухаюшие в поде н имеющие малую водопрочное™, средне- сжимасмыс
00
Формация Отложе- ния, отве- чающие подэтапу развития Геолого-генети- ческие комп- лексы или группы комп- лексов Геологический возраст, свиты Литологическая характеристика
современная нижпе-ср ед не четвертич- ные ледниковый Qi*, шайтансхая и баихинская свиты неслоистая, уплотненная голща суглинков и супесей с гравийно-галечниковым и ва- лунным материалом
морской и ледниково- морской Qj; нолуйская н ва- ромыяхинская свиты супесчано-суглинистые отло- жения с линзами слоистых песков и включениями крупно- обломочного материала по все- му разрезу. Хорошо отсортиро- ванные осадки постепенно сме- няются мореиолодобными от- ложениями
нижнечетвертичные сложный субаэраль- ный и озер- но-ал люви- альвый Qj; нижняя часть краснодубровской сви- ты, верхняя часть сладководской свиты лёссовые породы с прослоя- ми погребенных почв, глин, суглинков и песков
Продолжение табл. 3
Мощность, м Районы выхода на поверхность Основные инженерно-геологические особенности
30-80 бассейн Сев. Сосьвы
15—70 в Приенисейской части Западной Сибири
10—80
Приобское плато.
Ишнм-Иртышское
междуречье
среда' лёссовых пород пре-
обладают легкие суглинки и
супеси гидрослюдистого соста-
ва, с примесью смеша ннослон-
пых минералов, имеющих чис-
ло пластичности от 5 до 25.
Содержание водно-раствори-
мых солей доходит до 0,7% и
редко — до 1%. Породы сла-
босжи.маемые и среднесжимас-
мыс: (р изменяется от 10 до
35° (чаще 20—29е), С = 0,05-
• 10s—0,5-10s Па. Встречаются
просадочные разности
Верхиеплиоцен
озерный N®— Qj; верхнекоч- ковская подсвита, жуншиликская и фе- досовская свиты, низы сладководской свиты глины и суглинки зеленова- то- и синевато-серые различ- ного строения (неслоистые, тонкослоистые, комковатые и др.) иногда с прослоями пе- ска и торфа (редко). В верх- ней части бывают облессованы 10—100 юг Западно-Сибир- ской равнины, Обь-Иртышское и Обь-Еииссйскос междуречья среди глинистых пород пре- обладают легкие и средние глины, реже суглинки тяже- лые, монтмориллопитово-гидро- слюдистого состава, имеющие число пластичности от 5 до 29. Содержание водио-растворн- мых солей в центральных рай- онах не превышает 0,1%, в юго-западных доходит до 1%. Породы повышенно- и средне- сжимаемые: <р=15—30°; С из- меняется от 0,1 • 10е до 0,8-106 Па. Породы федосов- ской свиты обладают тиксо- тропными свойствами
аллювиаль- ный и озер- но-аллюви- альный N|, бетекейская (и кустанайская свиты, нижнекочковская подсвита толща песков, местами гру- бозернистых, с большим коли- чеством гравия н гальки в юго-западных районах 3—30 Ишимская степь
оо
сл
дило осадконакопление. В олигоценс на территории Западно-Сибир-
ской плиты существовал влажный, умеренно теплый климат; в этих
условиях при высокой биологической продуктивности сформировалась
терригенная лигпитоносная формация. В неогеновое время существо-
вала широтно-климатическая зональность; на юге равнины в условиях
аридного и субаридного умеренного климата возникла терригенная пе-
строцветная формация, для которой характерна карбонатпость и загип-
сованность пород. Похолодание климата на иозднсплиоцеп-чствсртич-
ном подэтапе привело к образованию на севере Западно-Сибирской
равнины ледниковых, ледниково-морских отложений и многолетнемерз-
лых толщ пород, на юге — к возникновению лессовых пород. Это
является одной из характерных особенностей современной терригенной
формации.
Инженерно-геологической особенностью верхнеплиоцен-чствертич-
ного структурного подэтажа является то, что на слагающих его отложе-
ниях в большей степени, чем на отложениях предыдущих подэтажей,
сказались широтная климатическая зональность и особенности совре-
менного рельефа. Два примера подтверждают это положение. Благода-
ря развитию многолетней мерзлоты на севере Западной Сибири, породы
разных геолого-генетических комплексов приобрели общность — опре-
деленное состояние, обусловленное наличием многолетних отрицатель-
ных температур, и оказались поэтому отличными от своих аналогов,
залегающих вне зоны многолетнемерзлых пород. Второй пример —
глинистые породы различных геолого-генетических комплексов, залегая
близко к поверхности, имеют различную консистенцию — от твердой
до скрытотекучей — в зависимости от степени дрснированности терри-
тории реками.
За новейший тектонический этап были сформированы основные
черты современного рельефа равнины, причем основное рсльсфообра-
зуюшее значение имели тектонические движения поздиеплиоцен-четвер-
тичного времени, гак как более древний рельеф был почти полностью
переработан или захоронен. Очертания основных междуречий и долин,
их гипсометрическое положение, глубина и интенсивность расчленения,
высоты террас в значительной степени были определены амплитудами
положительных среднс-верхнсчетвсртичных движений (см. рис. 11)
(Андреев, 1970; Ершова, 1971 и др.). Большие амплитуды положитель-
ных движений в пределах всей плиты в это время способствовали
прогрессивному сужению и углублению речных долин и дальнейшему
расчленению обширных междуречий эрозионными процессами.
Во многих случаях направление речной сети совпадало с линейны-
ми нарушениями различной протяжен прети, что связано, очевидно,
с освоением эрозией ослабленных зон, возникающих в мощной толще
рыхлых отложений над активизированными разломами (Полканова,
1964; Гурари, Микуленко и др., 1971 и др.).!
Верхний структурный этаж платформенного чехла плиты вмещает
подземные воды первого гидрогеологического комплекса Западно-
Сибирского артезианского бассейна, сформировавшиеся в течение но-
вейшего этапа развития. Главные особенности этого комплекса — ос-
новные водоносные толщи и региональные водоупоры, основные
направления подземного стока, уклоны, интенсивность разгрузки и гра-
ницы гидрогеологических районов бассейна — были сформированы к
концу верхнечетвертичного времени и в значительной степени опреде-
лялись закономерностями новейшего тектонического развития плиты
и, особенно, четвертичных рельефообразующих движений. Границы
гидрогеологических районов совпадают с орографическими водоразде-
лами, приуроченными к областям четвертичных поднятий (Васюганско-
Каменская и Обь-Енисейская антеклизы, Сибирско-Увальская гряда
и др., см. рис. 11). Хорошо дренированные участки обычно связаны с
краевыми зонами интенсивных четвертичных поднятий, а области повы-
шенной минерализации, так же как н области разгрузки, — с отрица-
тельными четвертичными структурами.
Климатические условия также влияли па формирование верхнего
водоносного комплекса и, в частности, на состав и степень минерали-
зации подземных вод. Подземные волы, как и породы, на территории
Западно-Сибирской равнины несут на себе следы климатической зо-
нальности; к югу глубина залегания и степень их минерализации
увеличивается.
Весь изложенный материал показывает, что тектоническое разви-
1ие Западно-Сибирской плиты в основном определило ее инженерно-
геологические условия. Климатический фактор также имеет большое
значение в этом плане. Роль его возрастает при рассмотрении совре-
менного состояния поверхностной толщи пород, так как влияние ши-
ротной климатической зональности на инженерно-геологические усло-
вия Западной Сибири особенно сказалось в голоценовое время.
ГЛАВА Ш
РАЗВИТИЕ ЗАПАДНО-СИБИРСКОЙ ПЛИТЫ
В ГОЛОЦЕНОВОЕ ВРЕМЯ И ЕГО ВЛИЯНИЕ
НА СОВРЕМЕННЫЕ ИНЖЕНЕРНО-
ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
Инженерно-геологические условия Западно-Сибирской плиты в течение
голоцена, несмотря на относительно небольшую его продолжительность
(около 12 тыс. лет), претерпели существенное развитие и в итоге при-
обрели тот облик, с которым сейчас приходится сталкиваться при хо-
зяйственном освоении этого огромного региона. Именно в голоцене
окончательно сформировались первые морские и лагунпоморские и пер-
вые надпойменные террасы северных районов плиты, образовались об-
ширные поймы в долинах всех рек, сложенные мощной (до 40—60 м)
толщей аллювиальных отложений, обширные морские и лагунно-морские
лайды, в большинстве районов влиты развились торфяные болота и на-
копились мощные торфяные толщи, обладающие специфическими ин-
женерно-геологическими особенностями. В это время произошло усиле-
ние расчлененности рельефа непосредственно близ речпых долин, бере-
гов озер, губ и моря и, наоборот, его нивелировка и консервация во
многих районах плиты в силу развития болотных комплексов в преде-
лах междуречных равнин, речных и морских террас. В голоцене проис-
ходило многократное изменение состояния пород верхней части разре-
за Западно-Сибирской плиты в соответствии с изменениями климата
и формирование его современного облика, а также развитие многих
экзогенных геологических процессов и созданных ими явлений, которые
существенно осложняют освоение многих районов. Поэтому голоценовый
этап является заключительным и очень важным этапом формирования
инженерно-геологических условий Западно-Сибирской плиты.
Особенности формирования и строения
геолого-генетических комплексов отложений
и развития рельефа Западно-Сибирской плиты
в голоцене
Начало голоцена явилось, как показывают результаты определения аб-
солютного возраста пород (Архипов и др., 1967; Архипов, 1971; Зуба-
ков 1967; Кинд, 1965 и др.), временем завершения формирования пер-
вых морских и первых надпойменных террас в северной части Запад-
но-Сибирской плиты, образование которых началось в самом конце
плейстоцена.
86
Первые морские террасы, имеющие высоту около 8—10 (12) м, до-
статочно широко развиты по западному и северному побережью Яма-
ла и северному побережью Гыдапского полуострова, где занимают наи-
большие площади близ устьевых частей крупных рек. Отложения, сла-
гающие этот регионально выдержанный геоморфологический уровень,
сформировались в мелководной зоне моря и представлены мелкими и
пылеватыми песками, супесями, суглинками и глинами, переслаиваю-
щимися в разрезе и имеющими мощность от 5—7 до 10—12 м. В боль-
шинстве разрезов отмечено наличие прослоев, обогащенных раститель-
ным детритом, а местами, особенно в районах современных опуска-
ний,— линзы и тонкие прослои намывного торфа.
Лагунно-морские террасы, имеющие высоту около 8—10 м, развиты
вдоль побережий Обской, Тазовской и Гыданской губ. Их разрезы от-
личаются от разреза морских террас несколько меньшей дисперсностью.
В большинстве районов восточного побережья Ямала и запада Тазов-
ского полуострова они сложены пылеватыми, очень топкими песками
с прослоями супесей и суглинков. В ряде районов, особенно по бере-
гам Тазовской губы, лагунно-морские отложения представлены супесча-
но-суглинистыми породами с прослоями песков. Все эти отложения,
мощность которых обычно составляет 10—15 м, промерзали в процессе
формирования сингенетически.
Аллювиальные отложения первой надпойменной террасы, высота ко-
торой в низовье Оби, в долинах рек Щучья, Полуй, Надым, Пур, Таз,
Мсссояха и других равна 6—10 м, представлены в основпо-м песками
пылеватыми, мелкими и средней крупности. Супесчаные и особенно
суглинистые породы играют в них резко подчиненную роль и встреча-
ются в наибольшем количестве в низовьях долин Оби и Таза. Наибо-
лее грубые по составу разрезы аллювия приурочены к зонам активных
современных поднятий. В большинстве районов севера плиты форми-
рующиеся аллювиальные отложения промерзали сингенетически.
После завершения формирования первых морских и надпойменных
террас в пределах Западно-Сибирской плиты наступила, по мнению
И И Краснова (1964), Г. И. Лазукова (1970, 1972), Б. В. Мизерова
(1970) и многих других геологов, фаза крупного размыва, который
имел региональный характер и был связан с голоценовой регрессией
Полярного морского бассейна, во время которой уровень моря был на
50—60 (70) м ниже современного. Врезами, предшествовавшими на-
коплению аллювия поймы, было обусловлено значительное углубление
речных долин и существенное расчленение участков междуречных рав-
нин, примыкавших к этим долинам. Например, в низовьях Оби в райо-
не Салехарда врезы достигали глубины в 40—50 и даже 80 м ниже
современного уровня моря (Лазуков, 1970; Мощапский, 1960). Они вы-
полнены крупно- и грубозернистыми хорошо промытыми песками с
включениями гравия и гальки, с базальным горизонтом в основании.
Залегающий выше аллювий, непосредственно слагающий пойму, имеет
мощность до 30—40 м и располагается на хорошо разработанном ши-
роком ложе. Это заставляет думать, что накопление голоценовых отло-
жений в низовьях долин крупных рек плиты в среднем и позднем голо-
цене шло в условиях опускания этих районов при постепенном подъеме
уровня воды в океане до современного его положения. Здесь же
следует отметить, что в центральных и южных районах плиты столь
глубоких врезов не наблюдается. В этих районах, по-видимому, в это
время в речных долинах шла интенсивная боковая эрозия, обусловив-
шая формирование очень широких (до 20—50 км) пойменных террас.
Заключительный этап голоценовой эпохи, по-видимому, охватываю-
89
щий большую часть голоцена в центральных и южных районах плиты
и средний и поздний голоцен в северных районах се, является временем
формирования аллювия поймы, морских и лагунных лайд. Этот этап в
целом характеризуется некоторым снижением эрозионной деятельности
рек.
Современные морские и лагунные лайды высотой от 2—3 до 4—5 м
вытянуты обычно достаточно узкой полосой (от нескольких десятков
и сотен метров до 2000—3000 м) вдоль побережья Карского моря, Об-
ской, Тазовской в Гыданской губ и Енисейского залива. Они сущест-
венно расширяются лишь в районах, прилегающих к устьям наиболее
крупных рек. Почти во всех районах они сложены сингенетически про-
мерзшими мелкими или пылеватыми песками, часто существенно засо-
ленными и содержащими очень небольшое количество гравия и галь-
ки. Обычно повышенное содержание последних отмечается лишь в
районах, где в настоящее время идет интенсивный размыв средне- и
верхнеплейстоценовых отложений, содержащих прослои мореноподоб-
пых суглинков. Во многих районах пески содержат линзы и прослои
супесчаного и суглинистого материала и намывного торфа. Количество
этого материала особенно велико на участках, где лайды имеют боль-
шую ширину. В целом разрез морских отложений, слагающих лайду
полуостровов Ямал и Гыдан, содержит несколько большее количество
пылевато-глинистого материала по сравнению с лайдами Обской губы.
Мощность отложений, слагающих современный лайдовый уровень,
обычно изменяется от 3 5 м в его тыловых частях до 10—15 м, при-
чем наибольшие мощности приурочены к районам, прилегающим к
устьям крупных рек и испытывающим в течение всего среднего и позд-
него голоцена устойчивые опускания.
Наиболее мощный и очень широко распространенный тип голоцено-
вых (на севере средне-позднеголоценовых) отложений сформировался,
как уже отмечалось выше, в речных долинах, в пределах которых он
слагает пойменную террасу. Ширина ее в среднем течении Оби дости-
гает 30—40 км, а в низовьях — до 70—80 км В низовьях долин рек На-
дым, Пур и Таз ширина поймы составляет 25- 30 км. Вверх по течению
ширина поймы во всех речных долинах закономерно уменьшается, но
и в южных районах плиты в долинах Оби, Иртыша, Тобола и других
она составляет несколько километров. Относительная высота поймы в
долинах рек бассейна Оби обычно составляет 4—6 (8) м.
В речных долинах Западно-Сибирской плиты выделяются два чипа
пойм, пользующихся широким распространением в отличающихся по
условиям формирования и морфологии. К первому типу относятся пой-
мы немеандрирующих рек, ко второму—поймы меандрирующих рек.
К немеандрнрующим рекам относятся Обь и Енисей. Их русла
образуют очень пологие изгибы, разветвляются па множество крупных
и мелких проток. Формирование пойм этих рек, как отмечал Б. В. Ми-
зеров (Архипов в др., 1970), происходит путем последовательного
причленепия изолированных островных массивов, образующихся из
осередков, в связи с чем рельеф пойм характеризуется большим коли-
чеством гряд и ложбин различных размеров, имеющих в плане пре-
имущественно линейно-вытянутую или слабоизогнутую форму. Мелкие
борозды и гривы, развитые локально, а также следы вееров блуждания
водных потоков серповидной формы малого и большого радиуса име-
ют подчиненное значение.
Меандрирующие реки, к которым относятся Иртыш и его притоки,
а также все притоки Оби и Енисея имеют поймы иного морфологиче-
ского облика. Они формировались главным образом за счет причлепе-
90
пия отдельных сегментов, образующихся в процессе развития меандр
при боковом смещении русел рек. Этот тип поим отличается широким
развитием ложбин и разделяющих их грив резко выраженной серпо-
видной формы. Им свойственно обилие старичных озер и мелких вееро-
образных форм рельефа небольшого радиуса кривизны.
Голоценовые аллювиальные отложения пойм имеют в большинстве
районов значительную мощность, в низовьях Оби она достигает 30—
40 и более метров, в низовьях рек Надым, Пур, Таз, Сев. Сосьва и Ир-
тыш составляет 20—25 м. Вверх по долинам мощность аллювия зако-
номерно сокращается и в центральных и южных районах плиты в доли-
нах большинства крупных и средних рек составляет 10—15 м.
В строении аллювия пойм рек плиты достаточно четко проявляют-
ся общие закономерности, свойственные аллювию равнинных рек уме-
ренного пояса, установленные Е. В. Шанце ром (1951). Основная часть
разреза поймы сложена отложениями русловой фации, мощность ко-
торой в долине Оби достигает 20—30 м. Они представлены различ-
ными по крупности, как правило, хорошо отмытыми и отсортированны-
ми песками с включениями гравийно-галечникового материала, коли-
чество которого наиболее велико в аллювии Енисея и в аллювии
притоков Оби и Иртыша близ палеозойского обрамления плиты. В ос-
новании аллювия обычно имеется базальный горизонт из гравийно-га-
лечникового и валунного материала с песчаным заполнителем мощ-
ностью в 3—5, иногда больше метров (Лазуков, 1970). В средней и
верхней части разреза руслового аллювия бассейна Оби гравийно-га-
лечниковый материал встречается в небольшом количестве.
Пойменная фация голоценового аллювия, мощность которой в бас-
сейне Оби достигает 5—7 м, представлена в основном пылеватыми пес-
ками, супесями и с\ глинками. Песчаные породы в долине Оби сла1ают
обычно субфацию прирусловых валов, а в долинах рек Полуй, Надым,
Таз, Казым, Сев. Сосьва и других — и большую часть разреза поймен-
ной фации, особенно в верхнем и среднем течении рек. Супеси и суглин-
ки, чаще всего пылеватые, высокопористые и ожелезпенные, слагают
основную часть разреза пойменной фации в долине Оби и в долинах
ее притоков в центральных и южных районах плиты. Часто в разрезе
пойменной фации содержатся прослои, крупные и мелкие линзы сла-
боразложившихся растительных остатков и торфа мощностью до 0,5—
1,5 м, который обычно выполняет первичные отрицательные формы
рельефа поймы. Наибольшие мощность и количество глинистых часто
оторфованных пород приурочены к участкам активных современных
опусканий (Коцеруба, 1959, 1961)- В районах, расположенных к северу
от Полярного круга, отложения пойменной фации аллювия промерзали
и промерзают сингенетически.
Старичный аллювий, мощность которого в ряде разрезов в доли-
не Оби достигает 20 м, представлен главным образом сильно гумуси-
рованными супесями, суглинками и глинами, содержащими по несколь-
ко прослоев торфа. Эти породы водонасыщены и характеризуются за-
кисной средой. Обычно они залегают в виде линейно-ориентированных
линзообразных массивов различных размеров.
Следует отметить, что в среднем и позднем голонеие в соответст-
вии с климатическими условиями в северных и центральных районах
Западно-Сибирской плиты в разрезе пойменного аллювия формирова-
лись торфа аллювиально-болотного типа. В южных районах плиты, в
пределах которых климат был засушливым, особенно в суббореальное
время, в притеррасных зонах пойм рек местами формировались залежи
пресноводного мела, мергелей, железистых бобовых руд, а супесчаио-
91
суглинистые породы обогащались карбонатами, а местами и гипсом.
Вследствие этого М. П. Нагорский выделил пойменные массивы южных
районов бассейна Оби в особую зону — зону карбонатной поймы (Ар-
хипов и др., 1970).
Большая часть поймы ежегодно заливается паводковыми водами,
вследствие чего породы, ее слагающие, в центральных и северных
районах плиты водонасыщены все время, они слабо уплотненные и
вследствие этого сильно сжимаемые. Особенно продолжительные павод-
ки, захватывающие большую часть короткого лета, характерны для
нижнего и отчасти среднего течения Оби.
Озерные отложения голоценового возраста развиты в пределах За-
падно-Сибирской плиты достаточно широко. Они отмечаются под аква-
торией и по берегам бесчисленных озер различных размеров и глуби-
ны. В большинстве районов эти образования, имеющие мощность до
5—6 м, представлены терригенными осадками (песчаного, супесчаного,
суглинистого состава или их переслаиванием) со значительной примесью
органогенного материала, которые в северных районах плиты (тундра,
лесотундра, северная тайга) промерзали преимущественно сингенети-
чески. В лесостепях и степях, где во многих районах встречаются со-
леные и горько-соленые самосадочные озера, в разрезе голоценовых
озерных отложений присутствуют хемогепные породы (каменная соль,
мирабилит, сода, гипс и др.), которые в самых южных районах плиты
часто преобладают в разрезе. Например, по запасам соды озера Кулун-
ды занимают первое место в СССР (Западная Сибирь, 1963).
В голоценовый этап развития во многих районах Западно-Сибир-
ской плиты, особенно в степной, лесотундровой и тундровой зонах, до-
статочно широко протекали и протекают эоловые процессы. В резуль-
тате их деятельности на поверхности междуречных равнин и надпой-
менных террас сформировались подвижные или уже в различной степени
закрепленные растительностью невысокие дюны, песчаные гряды вы-
сотой до 5—10 м, шириной до нескольких сот метров и длиной до не-
скольких километров, а на юге — также участки боровых террас с бу-
гристо-за падинным рельефом. Эти формы рельефа сложены эоловыми
мелкими, очень хорошо отсортированными песками с косой слоистостью.
Часто песчаные разрезы столь однородны, что слоистость в них про-
слеживается с трудом. Мощность эоловых песков обычно составляет
2—3 м, а участками возрастает до 5—10 м. Следует отмстить, что в
тундровых и северных таежных районах процессы перевевания песков
участками интенсивно протекают и сейчас. Например, в верховьях бас-
сейнов рек Надым и Пур эоловыми песками, мигрирующими по поверх-
ности надпойменных террас и междуречных равнин, местами почти це-
ликом засыпаются еще зеленые массивы древесной растительности, а
в степных районах к югу от границы, проходящей через Петропав-
ловск— Омск—оз. Чаны, часто, особенно в засушливые годы, происхо-
дят пыльные бури.
Одной из наиболее специфических особенностей голоцена, очень
важной с инженерно-геологической точки зрения, является чрезвычай-
но широкое развитие болотообразоватсльпого процесса на огромных
просторах плиты. Под его влиянием сформировались мощные торфяные
залежи, венчающие разрез различных геоморфологических уровней, ко-
торые обычно выделяются в особый геолого-генетический комплекс по-
верхностных отложений — комплекс голоценовых озерно-болотных отло-
жений. Эти образования особенно широко развиты в центральных и
северных районах Западно-Сибирской плиты, где занимают огромные
площади и на междуречных равнинах и на надпойменных террасах,
92
способствуя консервации их рельефа, а также в пределах пойм рек.
Особенно широко они развиты в таежной зоне, где часто занимают до
50% и более площади междуречий. В лесотундре площадь, занятая бо-
лотными отложениями, составляет 14% (Пьявченко, 1965), а в тундре
она существенно сокращается, причем на большей части территории
центра и севера Ямала и Гыдана отдельные массивы торфяников име-
ют площадь, не превышающую первые десятки гектаров. В степной зо-
не количество болотных массивов также очень незначительное, что свя-
зано со значительной сухостью климата
Изучение истории формирования описываемых отложений, выпол-
ненное Л. Я. Бронзовым, Н. Я- Кацем, М. И. Нейштадтом, С. Н. Тю-
ремновым, О. Л. Лисс и другими учеными, определение абсолютного
возраста торфяных образований показало, что первые очаги заболачи-
вания в южных и центральных районах Западно-Сибирской плиты воз-
никали в конце древнего голоцена (в конце субарктического времени).
В раннем голоцене (бореальная стадия) произошло широкое, а в сред-
нем (атлантическая стадия) - интенсивнейшее распространение и раз-
витие торфяных болот. В позднем голоцене (субатлантическая стадия)
в лесной зоне интенсивное развитие получил верховой сфагновый тип
болотообразовапия, а в тундровых районах процесс торфонакопления
резко сократился.
Рассматриваемые отложения представлены в основном торфом; ре-
же встречаются илоподобпые суглинки с большим количеством органи-
ческого материала. Мощность их закономерно изменяется при продви-
жении с севера на юг. В тундре мощность торфа лишь в редких слу-
чаях достигает 2 м; в большинстве разрезов она не превышает 1 м,
часто составляя 0,4—0,6 м. К югу мощность торфа возрастает и дости-
гает в целом ряде разрезов таежной зоны 8—10 м. В подзоне лист-
венных лесов она вновь сокращается и обычно составляет 0,5—2 м, ано-
мально возрастал (до 5—6 м) лишь в пределах крупных рямов.
Инженерно-геологические особенности голоценовых озерно-болот-
ных отложений весьма специфичны и в целом неблагоприятны. На боль-
шей части территории Западно-Сибирской плиты они находятся в талом
состоянии и характеризуются очень высокой влажностью, огромной по-
ристостью и чрезвычайно сильной сжимаемостью. Достаточно полное
представление об инженерно-геологических особенностях талых отложе-
ний рассматриваемого комплекса и закономерностях их изменения в за-
висимости от степени разложения и зольности дают данные табл. 4.
В северных районах Западной Сибири описываемые отложения на-
ходятся в многолетнемерзлом состоянии и их свойства здесь существен-
но иные. Многолетне мерзлые болотные и озерно-болотные отложения
являются высокольдистыми породами. Для них наиболее типичны атак-
ситовая, слоисто-сетчатая и слоистая криогенные текстуры. К участкам
развития торфяников обычно приурочен полигональный рельеф с пов-
торно-жильнымн льдами. Все эго обусловливает высокую объемную
льдистость торфов, которая, как правило, превышает 40—50%, а в от-
дельных интервалах и разрезах достигает 85—90% (растительные ос-
татки отмечаются лишь в виде тонких прослоев в толще льда). На кон-
такте с подстилающими торф глинистыми грунтами нередко прослежи-
ваются линзы льда мощностью до 2—3 м и протяженностью до десят-
ков метров (Соломатин, 1963). Мерзлые болотные и озер но-болотные
отложения в связи с их большой льдистостью дадут при протаивании
большие тепловые осадки (до 50—80 см/м).
Как талые, так и многолетнемерзлые голоценовые болотные обра-
зования являются очень сложными грунтами. Проведение строительст-
93
Инженерно-геологические особенности голоценовых торфов центральных районов западно-сибирской плиты
(по А. И. Сергееву, 1970, с изменениями)*
Таблица 4
Генетические типы торфов I Фадин Петрографи- ческие типы торфов (по степени разложения), % Подтипы торфов по зольности (зольность), % Влажность весо- вая. % Объемная масса, г/см’ Плот- ность, г/см’ HjooviHd -ou j иаикиЛфьо'я Число пластин пост и Усадил объемная, % Коэффици- ент сжи- маемости. а-10"ьПа-1 Модуль деформа- ции. Е-10»Пя Сцепление. С- 10s Пя Общая инженерно геологическая характеристика типов и подтипов торфяных отложений
B.WM- по го торфа скелс- ’* । — для интервала нагру- зок 0—-0.5-10® Па
Озерно-болотный верхо- вая слабораз- ложившиеся (R=-5—20) нормальные (18%) 1020 0,96 0,08 1,57 18,2 Пе плас- тичн. 48 19,72 1.U 0,02 слаборазложнвшиеся. непластич- ные. чрезвычайно сильносжи- маемые
ч-34 ±0,02 1:0,02 ±1,25 ±4.4 ±2,56 ±0,07 ±0,004
верховая, пере- ходная, низинная среднераз- ложившиеся (R=20—30) 740 0,12 1,53 11,8 328 51 8,78 1,47 0,03 среднеразложнвшиеся, недоуп- лотпенные, пластичные, очень сильносжимаемые
±14 ±0,01 ±0,02 ±0,80 ±38 ±3,8 ±0,87 ±0,06 ±0.003
хорошо раз- ложившиеся (R=30—40) 540 ±0,01 0.15 1,52 9.6 255 54 5,85 2,52 0,06 хорошо разложившиеся, недоун- лотненные, пластичные, очень сильносжимаемые
±19 ±0,01 ±0,03 ±0,75 ^23 ±2,4 ±1,08 ±0,82 ±0,015
преимушес- венно ннзннная силыюраз- ложившнсся (R—40) 385 0,20 1,41 6,1 187 43 2,96 2,59 0,14 сильноразложнвшиеся. недоуп- лотненные, пластичные, очень сильносжимаемые
±14 ±0,01 ±0.03 ±0.71 ±32 ±6,0 ±0,70 ±0,01 ±0,014
Аллювиально- болотный низинная средне- и хорошо раз- ложившиеся (R>20) средне- зольные (18—30%) 390 1,01 0,22 1,57 6,5 143 34 3,39 3,24 0,14 среднезольные пластичные, очень сильносжимаемые
±133 ±0,03 ±0,06 ±0.07 ±1,96 ±30 + 10,0 ±1,62 ±1.37 ±0,11
высоко- зольные (30—40%) 180 1,14 0,42 1,97 3,8 111 17 0,51 10,58 0,32 высокозольные полутвердого сос- тояния, пластичные, сильно- сжимаемые
±112 ±0,06 ±0,07 ±0,13 ±0,55 ±3,6 ±0,18 ±2,91 ±0,008
* В числителе— среднеарифметические значения показателя свойств, в знаменателе — средняя ошибка среднеарифметического значения
ва в районах их распространения требует осуществления целого ряда
дорогостоящих специальных мероприятий (Дерцакян, 1967; Елисеев,
Васильев, 1967).
В заключение рассмотрим особенности геологического развития
шельфовой области Западно-Сибирской плиты в голоценовое время.
Как известно, на формирование современного рельефа дна моря и
его берегов, а также на процессы накопления голоценовых морских
осадков решающее влияние оказывали новейшие тектонические движе-
ния и изменения уровня океана, вызванные различными причинами.
В голоценовое время новейшие структуры шельфовой области За-
падно-Сибирской плиты развивались достаточно различно. Так, в пре-
делах Мапгазейского поднятия положительные движения определили
развитие денудационных процессов, снивелировавших донный рельеф.
На общем фоне положительных движений субмеридиональные депрес-
сии, к которым были приурочены долины крупных рек Западной Си-
бири, характеризовались относительным погружением. Голоценовые
движения Мангазейского поднятия предопределили основные черты
рельефа Ямало-Гыданского мелководья.
Нриновоземельский прогиб на протяжении голоцена углублялся
очень интенсивно. При общей амплитуде отрицательных неотектониче-
ских движений в 300—500 м значительная доля погружения приходит-
ся на голоцен. В результате быстрого, почти некомпенсированного осад-
конакоплением прогибания сформировалась узкая вытянутая вдоль
берегов Новой Земли депрессия, получившая название Восточно-Новозе-
мельского желоба. Частью этой депрессии, отделенной невысоким под-
нятием, можно считать Югорскую впадину Отсутствие процессов дену-
дации и малая скорость накопления осадков обусловили неровный рель-
еф, отражающий дифференциацию вертикальных движений по
скорости.
В отличие от Восточно-Новоземельского, Байдарацкий прогиб наи-
более интенсивно развивался в доголоценовое время, причем прогиба-
ние особенно в южной части впадины почти полностью компенсирова-
лось накоплением плейстоценовых, преимущественно морских осадков.
В результате эча неотектоническая структура довольно слабо выраже-
на в современном рельефе морского дна.
В зоне, промежуточной между Новоземельским прогибом и Манга-
зейским поднятием, при общей тенденции к прогибанию разнонаправ-
ленные на отдельных участках голоценовые движения привели к форми-
рованию поверхности с широкими неглубокими депрессиями, разделен-
ными плавными изометрическими поднятиями. При геоморфологическом
районировании эту зону обычно именуют Западно-Карской подводной
холмистой равниной.
Как уже отмечалось выше, в начале голоцена уровень моря был не-
сколько выше современного. Последующая регрессия моря, начало ко-
торой совпадает с началом среднего голоцена, привела к значительно-
му снижению уровня моря (на 50—70 м ниже современного). При этом
значительная часть шельфового продолжения Западно-Сибирской пли-
ты (Ямало-Гыданская отмель, современные губы и прибрежные райо-
ны) располагалась выше уровня моря и представляла собой плоскую,
слабо расчлененную морскую аккумулятивную равнину. Условия мел-
ководного моря сохранились лишь в пределах современного Восточно-
Новоземельского желоба, Югорской впадины и прилегающей к ним с
востока подводной холмистой равнины.
В результате последующего повышения уровня моря и новейших
тектонических движений береговая линия постепенно смещалась к югу
95
до се современного положения. При этом обширные низменные терри-
тории к северу от полуостровов Ямал и Гыдан подвергались абрази-
онному выравниванию. В результате лого на месте приморской равни-
ны сформировалась плоская, полою наклоненная к северу абразионно-
аккумулятивная поверхность Ямало-Гыданской отмели с глубинами
менее 50 м. Отдельные приподнятые участки приморской равнины ока-
зались незатопленпыми и образовали невысокие плоские острова (Бе-
лый, Сибирякова, Нсупокосва, Внлькицкого, Олений и др.), окруженные
обширными отмелями и банками. Голоценовое повышение уровня моря
в значительной мере предопределило преимущественно абразионный ха-
рактер берегов Карского моря и образование широких, на десятки и
сотни километров врезанных в сушу морских губ — эстуариев крупных
рек. На образование береговых форм существенно повлияло также мно-
голетнемерзлое состояние песчано-глинистых морских плейстоценовых
отложений, слагающих прибрежные районы Западно-Сибирской низмен-
ности. Мерзлые породы, обнажающиеся в береговом уступе, в летнее
время оттаивают и разрушаются, а продукты разрушения перемывают-
ся и переносятся в результате волноприбойпой деятельности моря.
Своеобразие форм берегов и сопутствующих их разрушению явлений
(солифлюкционные потоки, оплывипы, волпоприбойные ниши и козырь-
ки) позволило выделить их в особый тип термоабразионных берегов.
Большое количество осадочного материала, образующегося при тер-
моабразии берегов, способствует формированию разнообразных акку-
мулятивных форм в прибрежных районах. Тонкопылсватый и глинистый
материал при этом выносится за пределы прибрежного мелководья, а
песчапые и круннопылеватые частицы включаются в движение вдоль
береговых потоков наносов, образуя балки, узкие косы большой протя-
женности и бары близ устьев рек.
Процессы осадконакопления в голоценовое время во многом опре-
делялись тектоническим режимом отдельных районов шельфа, обусло-
вившим глубины моря и характерные для различных глубин гидроди-
намические условия. Основная масса терригенного материала, выноси-
мого реками Западной Сибири и образующегося при термообразии
берегов, поступала в пределы Ямало-Гыданского мелководья, где на
протяжении всего голоцена гидродинамические условия были неблаго-
приятными для накопления глинистых осадков. Взвешенный осадочный
материал выносился в более глубоководные районы шельфа и за его
пределы. Лишь подводные продолжения крупных речных долин создава-
ли локальные условия для устойчивого осадконакопления, в значитель-
ной мере нивелирующего эти депрессии в рельефе дна. Мощность голоце-
новых глинистых осадков в этих долинах может достигать 10—15 м. На
остальной площади Ямало-Гыданской отмели в течение голоцена фор-
мировались в основном различные по крупности супесчаные осадки не-
значительной мощности. Основная часть материала для формирования
этих отложений поступала при абразии берегов, сложенных рыхлыми
песчано-глинистыми плейстоценовыми образованиями.
В пределах холмистой подводной равнины, где благодаря большим
глубинам, степень воздействия на дно приливно-отливных течений и
штормового волнения была в значительной мере ослаблена, в течение
голоцена шло относительно устойчивое накопление глинистых осадков.
Однако и здесь па отдельных положительных формах дна тонкий оса-
дочный материал не удерживался и сносился в понижения рельефа.
Наиболее благоприятными гидродинамическими условиями для
осадконакопления обладали Восточно-Новоземельский желоб и Югор-
ская впадина Однако мощность преимущественно глинистых голоцено-
96
вых осадков здесь ле превышает первых метров. Это объясняется ма-
лым количеством осадочного материала, выносимого реками с Повой
Земли, и невысокой продуктивностью абразионных процессов. Взвешен-
ный материал, выносимый водами Оби, проделывает долгий путь, преж-
де чем достичь желоба. В результате этого в Восточпо-Новозсмельском
желобе и в Югорской впадине с небольшой скоростью накапливаются
гонкодисперсные глинистые осадки.
Характерной особенностью современного осадконакопления в Карс-
ком море, сохранявшейся очевидно в течение большей части голоцена,
является разнос крупнообломочиого и песчаного материала припайны-
ми льдами и отчасти — айсбергами. Единичные обгюмки дочетвертич-
пых пород различной степени окатанности, с размерностью гравия и
мелкой гальки встречаются во многих колонках голоценовых осадков
в различных частях Карского моря.
Основные закономерности изменения состава
и состояния пород верхней части разреза
Западно-Сибирской плиты в голоцене
Cociau и состояние пород верхней части разреза Западно-Сибирской
плиты — чрезвычайно важные инженерно-геологические показатели —
существенно изменялись в течение голоцена. Это обусловлено тем, что
процессы промерзания и протаивания пород, их увлажнения и высыха-
ния протекали различно ла разных этапах развития территории плиты
в связи с изменениями климата региона в голоцене. Особенно большие
изменения произошли на севере плиты в области развития многолетне-
мерзлых толщ. Состав и состояние померзлых и талых пород различного
возраста и генезиса также изменялись, но амплитуда этих изменений
была ие столь значительна и в большинстве районов не приводила к
коренному нзменеиню состояния и свойств пород.
Как известно, начало голоценового времени характеризуется общим
потеплением климата по сравнению с концом верхнего плейстоцена,
когда в пределах описываемого региона и окружающих его горных сис-
тем развивалось поздлсзырянское (сартанскос) оледенение. Температу-
ра поверхности Мирового оксана в раинсголоценовое время в средних
широтах Северного полушария уже приближалась к современным ве-
ковым значениям (Emiliani, 1961). В соответствии с общим потеплени-
ем климата с начала голоценовою времени начинается протаивание
верхних горизонтов мерзлых толш к югу от 63—64° с. ш. В более се-
верных районах процесс формирования миоголетнемерзлых пород про-
должался, хотя темп его, очевидно, значительно замедлялся.
В среднем голоцене процесс потепления климата достигает макси-
мальной стадии. В этот период отмечается, по-видимому, самое круп-
ное на протяжении верхнего плейстоцена и голоцена потепление кли-
мата голоценовый «термический максимум». Вековые значения соляр-
ных температур воздуха и температур поверхности Мирового океана в
средних широтах в период максимума превышали современные па 1,2—
1,3° С (Милаикович, 1939; Emiliani, 1961)-, а температура вегетационно-
го периода на севере Западной Сибири превышала современную на 3
4°С (Кац, 1939, 1957 и др.). Такое значительное повышение темпера-
тур вегетационного периода привело к смещению растительных зон и
продвижению лесной растительности на 300—400 км к северу по срав-
нению с настоящим временем (Кац, 1939, 1957; Тихомиров, 1941; Пьяв-
ченко, 1952; Нейштадт, 1957). Увеличение мощности снежного покрова,
последовавшее па этих территориях вслед за наступлением лесов, и его
97
отепляющее влияние резко усилило влияние потепления климата на со-
стояние мпоголетнемерзлых пород на территориях, лежащих к северу
от современной лесной зоны.
В период термического максимума частичное протаивание верхней
части толщ многолетнемерзлых пород и образование термокарстовых
форм рельефа охватило обширные районы северной половины Западной
Сибири. Северная граница частичного протаивания мерзлых пород яв-
ляется дискуссионной. А. И. Понов (1953) считает, что она проходила
но широте южного берега Обской губы и низовьям рек Надым и Ныда.
По Н. С. Шевелевой, в приепнсейской части Западной Сибири она про-
ходила в районе Полярного круга. В. В Баулин (1958—1967), анализи-
руя распространение мощных мерзлых толщ и криогенное строение
верхиеплейстоценовых и голоценовых отложений, о i метил, что севернее
68° с. in. широко развиты сингенетические промерзшие осадки различ-
ного возраста и генезиса, в то время как южнее сингенетический тип
промерзания характерен лишь для позднеголоценовых аллювиальных и
озерно-болотных отложений. Этот факт, по мнению В. В. Баулина, сви-
детельствует об оттаивании верхней части мерзлых толщ южнее 68° с. ш.
именно в среднем голоцене во время термического максимума.
Глубина и площадь протаивания многолетиемерзлых пород возраста-
ли с севера на юг. В южной части современной тундровой зоны, в
районах к северу от Полярного круга протаивание происходило лишь
па отдельных участках с наиболее благоприятными условиями. Глуби-
на его не превышала 30—40 м. Об этом свидетельствуют горизонты по-
вышенной льдистостн, встреченные в однородных по составу разрезах.
В современной лесотундровой зоне, судя по анализу данных большого
количества скважин, протаивание охватывало значительные по площа-
ди участки и достигало глубины 60—90 м. В северной части таежной
зоны протаивание верхней части мерзлых толщ во время термическо-
го максимума было почти повсеместным, причем мощность оттаявших
отложений достигала 120—150 м, а иногда п более. В более южных
районах (южнее 64—63° с. ш), где протаивание, очевидно, началось в
раниеголоцеиовое время, глубина его достигала 200—250 м (Земцов,
1958, 1960; Баулин, 1958, 1967; Шарбатян, 1962 и др.), либо мерзлые
толщи протаяли полностью.
Состояние талых и немерзлых пород в пределах лесной зоны в сред-
нем голоцене претерпело достаточно существенные изменения. Потеп-
ление и увлажнение климата привело, как уже указывалось выше, к
дальнейшему очень широкому развитию торфяных болот. Их развитие
на огромных пространствах междуречных равнин и надпойменных тер-
рас привело к сильному увлажнению (до полного водонасыщения) по-
род, подстилающих торфяную залежь, способствовало снижению их
прочности. В степной зоне, северная граница которой в среднем голо-
цене изменялась по сравнению с современной, по данным М. И. Ней-
штадта (1957), незначительно, степень увлажнения пород, находивших-
ся в основном в зоне аэрации в твердой или полутвердой консистенции,
испытывала лишь сравнительно небольшие колебания: она, по-видимо-
му, увеличивалась или уменьшалась в основном в соответствии с рит-
мами изменчивости общей увлажненности материков Северного полуша-
рия, установленными А. В. Шнитниковым (1957). При этом влажность
пород верхней части разреза Западно-Сибирской плиты была несколь-
ко выше в атлантическое время, когда общее увлажнение территории
было больше по сравнению с суббореальными (Предтеченский, 1957).
В позднем голоцене наступает общее похолодание климата, проис-
ходящее па фоне более короткопериодных его колебаний. К настоящему
98
времени в позднем голоцене выделяются четыре основные стадии изме-
нения климатических условий (Предюченскпй, 1946, Шннтпиков, 1957,
1965; Зубаков, 1967). В начале верхнего голоцена происходит резкое
похолодание, длительностью около 1000 лет, начавшееся сразу после
термического максимума и достигшее наибольшей величины на грани-
це новой эры. С середины первого тысячелетия новой эры отмечается
потепление и увеличение увлажненности климата, наиболее четко вы-
раженное в коггце первого тысячелетия. Па протяжении XV—XVIII вв.
вновь происходит понижение температуры воздуха, сопровождавшееся
усилением континентального климата. С середины XIX в. наблюдается
повышение среднегодовых температур воздуха и увеличение количеств
выпадающих летних и зимних осадков. Во все эти периоды происходи-
ло существенное изменение деловитости северных морен, что влияло
па глубины сезонного протанваппя-промерзагшя пород и характер фор-
мирования криогенных текстур.
В соответствии с общим похолоданием, наступившим после терми-
ческого максимума, происходит промерзание верхней части протаявших
в термический максимум и вновь образовавшихся голоценовых отложе-
нии. Условия промерзания пород в районах частичного протаивания
мерзлых толщ были более благоприятными, чем па участках развития
сквозных таликов, так как теплопоток снизу в этих районах экраниро-
вался сохранившимся слоем мерзлых пород. К настоящему времени в
таежной зоне в районах развития плоских и бугристых торфяников от-
ложения промерзли в течение позднего голоцена на глубину 30—50 м
и па таких участках часто отмечается двухслойное но разрезу строение
мерзлых толщ: мерзлый 30—бО-метровый слой подстилается до глуби-
ны 120—150 м талыми породами, а ниже вновь залегает мерзлая тол-
ща В лесотундровой зоне мощность промерзшей после термического
максимума толши отложений достигла 50—90 м. Вследствие этого па
одних участках подошва молодых поздпеголоценовых мерзлых толщ
сомкнулась с кровлей более древних реликтовых мерзлых пород, обра-
зовав непрерывные по вертикали мерзлые толщи, а в других районах
реликтовые и новообразовавшисся после термического максимума мерз-
лые породы разделены слоем талых отложений, образуя двухслойные
по вертикали мерзлые толщи. Севернее Полярного круга (южная часть
тундровой зоны) протаявшая в период термического максимума 30—
40-метровая толща отложений полностью промерзла, и здесь в настоя-
щее время повсеместно существуют непрерывные по вертикали мерзлые
толщи.
Самые быстрые темпы промерзания в позднем голоцене были, оче-
видно, характерны для более суровых климатических периодов, соответ-
ствующих первой и третьей стадиям его изменения. При этом промерза-
ние отложений, очевидно, сопровождалось растрескиванием плоских
торфяников, образовавшихся в термический максимум, и формировани-
ем в них достаточно мощных ледяных жил, прослеживающихся до
65’ с. ш. (Белопухова, 1963). К этим же этапам интенсивного промерза-
ния приурочены и максимумы нучинообразования, в частности формиро-
вание крупных, достигающих в плане 200—300 м и высоты 15—20 м,
гвдролакколитов и бугров пучения, широко развитых в южной части
тундры, лесотундры и на севере тайги. В относительно более теплые
периоды темп промерзания замедлялся, а на значительных территориях
лесотундровой и северо-таежпой подзон, вероятно, сменялся протаива-
нием верхней части новообразовавшейся мерзлой толши. Об. этом сви-
детельствует вытаивание и двухъярусное строение ледяных жил на тор-
фяниках, наблюдающееся к югу от Полярного круга (Белопухова,
99
1965), а также широкое развитие спущенных озер — «хасырссв» и круп-
нобу1ристых торфяников, являющихся продуктом частичного протаива-
ния и разрушения плоских торфяников, образовавшихся в среднем го-
лоцене.
Изменение состояния и температурного режима самой верхней 10—
20 метровой толщи отложений определяется в значительной мере и бо-
лее короткоперноднымн колебаниями климата и связанными с ними из-
Годы наблюдений
мяо- мю- то- мо- то-
1881 1909 1929 1949 1959
t бюдуха ,*С
Годы наблюдений
1880- 1900- 1920- 1940- 1950-
1889 1309 1929 1949 1959
—I---1“1---1—I—I------1--1—
Рис. 14. Кривые скользящих средних десятилетних температур воздуха (а) н средних
десятилетних сумм годовых осадков (б) различных районов Западно-Сибирской
плнты:
1 — Тобольск; 2—Сургуч, 3 — Салехард
менепиями растительного покрова. Как отмечалось ранее, с середины
прошлого века в Северном полушарии отмечается значительное повыше-
ние температур воздуха, сопровождающееся возрастанием сумм выпа-
дающих за год осадков. Эти изменения климата на протяжении послед-
него столетня хорошо прослеживаются и для территории Западной Си-
бири. Анализ данных метеостанции с длинным периодом наблюдения
позволяет говорить, что изображенное на рис. 14 повышение темпера-
тур воздуха и количеств выпадающих осадков вероятнее всего обуслов-
лено близкими к 300-летним колебаниям климата, существование кото-
рых было показано В. А. Кудрявцевым (1953), и наложенными на них
более короткоперноднымн II-, 20- и 40-летними климатическими коле-
баниями. Волна потепления, вызванная 300-летними колебаниями кли-
мата с амплитудой колебания температур от 1,0 до 1,5°, в зависимости
от влажности (льдистости) и теплофизнчсскпх свойств могла к на-
стоящему времени проникнуть до глубины 50—80 м. Действительно
волна потепления, фиксирующаяся в виде безградиентных или имеющих
обратный геотермический градиент температурных кривых, наблюдаю-
щаяся до указанных глубин, встречена в ряде скважин в различных
районах севера Западной Сибири (рис. 15) Южнее Полярного круга
рассматриваемое повышение температур воздуха, сопровождающееся
изменением растительного покрова и увеличением мощности снежного
покрова и количества инфильтрующихся летних осадков, привело к
протаиванию самой верхней чаеж многолетнемерзлых пород и образо-
ванию на обширных территориях Обь — Енисейского междуречья несли-
ваютцихся мерзлых толщ. При этом глубина протаивания на песчаных,
хорошо фильтрующих грунтах достигла 10—15, а в отдельных случаях
и 20 м. на супесчано-суглинистых грунтах она составляет 6—12 м
100
Состояние талых и немерзлых порол в верхнем части разреза пли-
ты в лесной и стсппой зонах в течение позднего голоцена также неод-
нократно изменялось, хотя эти изменения имели, скорее всего, неболь-
шую амплитуду. В лесной зоне произошло дальнейшее увеличение
влажности пород па больших по площади участках, в пределах кото-
рых продолжали развиваться торфяные болота, причем в это время пре-
обладал верховом сфагновый тип болотообразования. Влажность пород
Рис 15 Кривые температур пород в скважинах в районе пос. Мыс Каменный
(а — скв. К-1, по В Ф. Жукову и Н И Салтыкову, 1953), Салехард (б — скв. 185,
ио материалам кафедры мерзлотоведения МГУ) и Усть-Енисейского порт» (в — скв 5,
по Е Г. Рябухину, 1939)
степной зоны также изменялась под влиянием 1850-летних колеба-
ний общей увлажненности материков и более короткопериодных коле-
баний климата, однако они сохраняли в большинстве районов полутвер-
дую и тугопластичную консистенцию.
Следует также отметить, что понижение температуры воздуха, на-
чавшееся в 50-х годах нашего столетия, наиболее хорошо выражен-
ное в районах, расположенных севернее Полярного круга, вновь при-
водит к промерзанию отложений с дневной поверхности и увеличению
площади, занятой многолстпемерзлыми породами (Белопухова, 1970).
Существенную роль в этом развитии многолетпемерзлых толщ играет,
как; показывают исследования А. П. Тыртикова (1971, 1972 и др.),
динамика растительного покрова.
В заключение отметим, что достаточно существенное изменение со-
става и состояния порол самой верхней части разреза почти всех гео-
морфологических элементов шипи было связано с ходом сезонного про-
мерзания и протаивания пород. Особенно значительные изменения пре-
терпели супесчано-суглинистые породы, характеризующиеся невысокой
влажностью и залегающие в лесной зоне па узких приречных достаточ-
но хорошо дренированных участках и практически повсеместно в сте-
пях, поскольку глубина их промерзания даже в современных условиях
достигает 2—3 м. В периоды с более холодным и более контнненталь-
101
ным климатом ее величина могла быть и выше, особенно в степных
районах, где мощность снега невелика, и он интенсивно перевевается.
Именно процессы сезонного промерзания и сопровождающие их про-
цессы химического выветривания способствовали, как показали иссле-
дования А. В. Минервнна и Е. М. Сергеева (1960, 1964, 1971 и др.) н
других ученых, систематическому изменению характера сложения раз-
личных по возрасту и генезису пород, обогащению их пылеватыми ча-
стицами за счет разрушения песчаных и агрегации глинистых фракций,
а в ито! е к элювиальному разуплотнению и облессованию пород в
пределах лесной и степной зон. Результаты этих процессов, которые в
голоцене безусловно протекали достаточно активно, наложились на ана-
логичные изменения пород, происшедшие в более раннее геологическое
время, и во многом определили специфические морфологические осо-
бенности лессовых пород Именно эти процессы во многом обусловили
(или усилили) основную инженерно-геологическую особенность лессо-
вых пород — просадочность.
Современные климатические условия
Западно-Сибирской плиты и их влияние
на закономерности пространственной изменчивости
зонально-геологических факторов
инженерно-геологических условий
Хороню известно, что инженерно-геологические условия, являющиеся
сложной, многофакторной, изменяющейся во времени системой, опре-
деляются не только структурно-тектоническими особенностями террито-
рии, историей ее геологического развития, но и современными ее клима-
тическими особенностями. Именно они определяют или оказывают су-
щественное влияние на состояние пород (зависящее главным образом
от фазового состояния влаги и ее количества в породах), характер и
интенсивность экзогенных процессов и гидрогеологические особенности
верхней части разреза территории. Современные климатические усло-
вия, в частности различный приток солнечного тепла к поверхности зем-
ли и атмосферной влаги, и самое главное — их различное соотношение
являются той основной причиной, которая обусловливает формирование
различных инженерно-геологических условий на разных широтах в пре-
делах одинаковых в структурно-геологпческом отношении районов.
1. Современные климатические условия Западно-Сибирской плиты.
Описываемая территория характеризуется континентальным климатом.
Благодаря своему пространственному положению она испытывает влия-
ние и океана и континента. Атмосферное увлажнение территории почти
целиком зависит от влаги, приносимой с запада, с Атлантики, а влия-
ние континента выражается в большой повторяемости антициклональ-
ной погоды, в интенсивной трансформации воздушных масс летом и зи-
мой. В формировании температурного режима этой огромной террито-
рии важное значение имеет открытость территории с севера и с юга,
способствующая свободному проникновению в течение всего года холод-
ного арктического воздуха с севера на юг, а также свободному выносу
прогретого континентального воздуха с юга на север, что приводит к
резким изменениям давления и температуры в течение гбда и даже су-
ток (Орлова, 1962).
Территория Западно-Сибирской плиты благодаря своему континен-
тальному положению и особенностям циркуляции воздушных масс отли-
чается суровой продолжительной зимой с сильными ветрами и метеля-
ми, поздними весенними и ранними осенними заморозками. При этом
102
ла большей части этой территории, за исключением северных районов,
вследствие обилия солнечного света и тепла преобладает теплое, а па
юге жаркое, по довольно короткое лето. Переходные сезоны, особенно
весна, в Западной Сибири очень короткие. Переход через 0° в Запад-
ной Сибири благодаря холодной зиме наблюдается почти на месяц
позднее, чем на тех же широтах в европейской части СССР.
Рис. 16 Распределение радиационного ба-
ланса (ккал/см2-год) d пределах Западно-
Сибирской плиты (по В. В Орловой,
1962)
Большая протяженность За-
падно-Сибирской плиты -с севера
на юг — от побережья Северного
Ледовитого океана до 50-й па-
раллели (около 2500 км) —
обусловливает значительные раз-
личия в радиационном режиме
отдельных ее районов. Это свя-
w
35
jh 30
К»
r—Io
01 । । । । ।_____।_।—।—।—1—I
50 52 5& 56 58 60 62 64 66 68 70 72
<p°cai
Рис 17. Соотношение составляющих теп-
лового баланса на различных широтах За-
падно-Сибирской плиты:
а) радиационный баланс; 6) затраты теп-
ла на испарение; в) затраты тепла па теп-
лообмен с грунтом и атмосферой; 1—Се-
мипалатинск (южнап степь); 2 —Павлодар
(южная степь); 3 — Омск (южная лесо-
степь); 4 — Сургут (центр лесной зоны);
5 — пос. Тарко-Сале (северная тайга); 6 —
Салехард (лесная зона, северный предел);
7- -п Новый Порг (тундра), 8 —п. Там-
бей (арктическая тундра)
зано с различной продолжительностью -солнечного сияния в этих райо-
нах, с различным соотношением -приходящей и уходящей радиации
(радиационным балансом), а также с особенностями структуры тепло-
вого баланса.
Суммарная солнечная радиация в пределах Западно-Сибирской
плиты увеличивается от 60 ккал/см2>год в самых северных ее районах
до 115—118 ккал/см2чод в южных и распределяется почти зонально
(Орлова, 1962). Радиационный баланс изменяется от 12—13 ккал/см2-
год на крайнем ее севере до 34—35 ккал/см2-год в сухих -степях Алтай-
ского края и Северного Казахстана (рис. 16). Как известно, радиаци-
онный баланс представляет собой те запасы солнечной энергии, кото-
рые расходуются на испарение и нагревание поверхности земли и воз-
духа. Они расходуются различно в разных широтах в соответствии с
ЮЗ
существующими условиями испарения: чем больше расход на испаре-
ние, тем меньше тепла остается на надевание грунтов и воздуха. Это
хорошо видно на рис. 17, построенном по данным В. В. Орловой (1962),
которые свидетельствуют, что па большей части Западно-Сибирской
плиты затраты тепла па испарение значительно превышают величину
расхода тепла на теплообмен между почвой и воздухом, особенно в
районах, расположенных к северу от лесостепи.
Рис 18. Даты наступления различных (емлератур, морозов и образования снеж-
ного покрова в Тамбее (а), Салехарде (б) и Целинограде (в):
1—устойчивые морозы, 2 — устойчивый снежный покров, 3 — снежный покров,
4 — векпационный период, 5 — средние даты заморозков; 6 — крайние даты за-
морозков
В самом тесном соответствии с пространственным распределением
величины радиационного баланса, режимом возрастания и убывания по-
ложительной и отрицательной его составляющих в течение года и ха-
рактером циркуляции воздушных масс находятся и длительность сезо-
нов года, и время залегания снежного покрова, и даты перехода темпе-
ратуры воздуха через определенные пределы, и ее среднегодовые ве-
личины, и даты заморозков и т. п. на различных широтах (табл. 5,
рис. 18). А многие из этих факторов (среднегодовые температуры, снеж-
ный покров и др.) оказывают решающее влияние иа формирование
современного состояния и температурного режима горных пород в верх-
ней части разреза, в частности, они во мпогом определяют характер
развития и деградации мпоголетпемерзлых пород, наличие которых ре-
шающим образом изменяет и чрезвычайно осложняет инженерно-геоло-
гические особенное! и территории. Кроме того, пространственное распре-
деление радиационною баланса и его составляющих оказывает огром-
ное влияние на характер увлажнения, а следовательно, и свойства по-
рол верхней части разреза во всех районах Западно-Сибирской плиты,
поскольку одна из составляющих водного баланса определяется тепло-
вым балансом территории.
Степень общей увлажненности Западно-Сибирской плиты различ-
на в разных ее частях. Она изменяется от избыточной до неустойчивой
в лесостепи и северных районах стопи в недостаточна в зоне сухих сте-
пей юга плиты в соответствии с различным соотношением составляющих
водного баланса (осадков, стока и испарения). На самом севере пли-
ты, в тундре и лесо!ундре, где испарение мало из-за низких темпера-
тур и высокой влажности, создаются условия крайне избыточного ув-
лажнения.
Характер увлажненности Западно-Сибирской плиты и отдельных
ее частей изучен С. Л, Вендровым ю сотрудниками (I9GG и др.).
104
Таблица 5
Среднемесячные и среднегодовые температуры воздуха (°C) в различных районах Западно-Сибирской плиты (по В. В. Орловой, 1962)
Метсороло! ичгская станция Месяцы Средне ГОДОВА» темпера- тура Абсп. лютный минимум А бел- •llOlllulft максимум
I । II 1 ш IV V VI VII VIII IX X XI XII
Зина тундры и лесотундры
Тамбеб —22,7 1—24,2 —23,1 -17,8 —7,4 -0,3 4,2 6,8
Сеяха —23,8 -23,8 —22,5 —16,7 —7,3 0,5 4,3 7,9
Новый Порт —26.0 —23,6 —21,1 —14,5 —5,9 2,3 10,2 9,8
Салехард. .... —24,4 —21,9 —17,9 —10,2 —2,1 7.1 13,8 11,2
Дудинка —29.5 —25,7 —22,5 —16,0 —6,4 3,8 12,0 10,4
—16,4
—16,5
—16,9
— 15,8
—21,8
—55
—57
26
27
27
30
30
Лесная зона
Березсво —22,4 — 18,7 — 13,0 —5.1 2,5 10,6 15,9 13,0 6,7 —2,6 —13,9 —20,4 —4,0 —53 32
Туруханск —28,4 -23,8 —17,2 -9,6 —0,8 8,8 15,4 12,6 5,1 -6,0 —19,9 —27,4 —7,6 —61 33
Сургут —22,2 — 19,3 —12,8 —4,4 3,6 12,6 16,8 13,9 7.4 —1,7 —13,3 —20,2 —3,3 —55 32
'1 юмень —16,7 — 14,9 — 8,1 2,1 10,7 16,5 18,7 16,1 10,0 1,5 —7,5 —14,5 1,2 - 37
Томск —19.2 —16,6 -10,2 - -0,6 8,4 15,3 18,1 15,3 9,2 0,6 —10,1 — 17,3 —0,6 —55 36
Лесостепная и степная зона
Омск .... —19,1 —18,0 -11,3 0,2 10,6 16,6 18,9 15,9 10,3 1,6 —16,5 0,0 —50 40
Кустанай —17,8 —17,0 —10,7 1,8 12,9 18,4 20,4 18,1 11,9 3.0 —6,4 —14,9 1,6 —46 40
Барнаул —17,7 — 16,4 —9.7 1,2 11,0 17,6 19,6 17,0 10,7 2.3 —7,9 —15,1 1,0 —52 35
Павлодар — 17,8 —17,4 —10,6 2,4 12,9 19,1 21,4 18,9 12,2 3,0 —7,4 —15,0 1,8 —47 40
Рубцовск —17,7 — 17,1 —10,4 2,0 12,3 18,4 20,3 18,1 11,6 3,0 —7,2 —14,5 1,6 —49 40
В. С. Мезенцевым, И. В. Карнацевичсм, В В. Орловой и многими дру-
гими исследователями. В одной из последних работ В. С. Мезенцев и
И. В. Карнацевич (1969) из основе расчетов балансовыми методами
показали основные региональные закономерности пространственной из-
менчивости составляющих водного баланса. Согласно их данным, об-
щее увлажнение (количество осадков) увеличивается с юга на север от
350 до 750—800 мм на севере и северо-востоке (рис. 19).
Рис. 19. Обшсе увлажнение (мм/гид)
Западно-Сибирской плиты (по В. С Ме-
зенцеву и И. В. Карпаценичу, 1969)
Рис. 20. Годивыс нормы суммарного
испарения (мм/год) в Западной Сибири
(но В. С Мезенцеву и И. В. Карнаце-
вичу, 1969)
На большей части территории Западно-Сибирской плиты значи-
тельная часть поступившей из атмосферы влаги стекает. Речной сток
закономерно увеличивается с юга на север (в степях среднегодовой реч-
ной сток составляет 10—20 мм/год, в тайге — до 350 мм/год).
Среднемноголетнис годовые нормы суммарного испарения в Запад-
ной Сибири показаны на рис. 20. Норма испарения в лесостепи и степи
350—450 мм/год, в тайге она максимальная — до 500 мм/год, а в лесо-
тундре и тундре гораздо ниже. Испарение к северу от таежной зоны
уменьшается вследствие недостатка тепла, а к югу — из-за недостатка
влаги.
Максимально возможное испарение возрастает, по данным
В. С. Мезенцева и И. В. Карнацевича (1969), в целом зонально: от
450 мм/год на широте Полярного круга до 800 мм/год — в самых юж-
ных широтах Сравнение этих величин (Ет) с нормами фактического
испарения (Е) показывает, что относительное испарение (Ре — —) воз-
растает достаточно существенно с юга на север. При этом градиенты
широтного изменения величины относительного испарения (а, следова-
тельно, и доли теплоэнергетических ресурсов, расходуемых на испаре-
ние) велики при переходе от зоны лесов к степной зопе и весьма малы
в центральных и северных районах плиты. В тундре и лесотундре от-
носительное испарение равно 0,93—0,96, т. е. па турбулентный тепло-
обмен с грунтом и атмосферой здесь тратится не более 4—7% всех ре-
106
сурс.ов тепля, приходящего к дневной поверхности. В южной же части
территории осадков выпадает намного меньше, чем могло бы испарить-
ся при существующих условиях
теплообеснеченности. Поэ t ому
почти все они испаряются, а
оставшееся тепло (50—60%)
идет «а нагревание грунтов и
атмосферы, что -приводит к зна-
чительному высыханию грунтов
в верхней части разреза и их
континентальному засолению за
счет испарения из ' массива ка-
пиллярно поднимающихся грун-
товых вод.
Приведенные -выше данные
свидетельствуют, что характер
тсплообеспечеипости и увлажнен-
ности в пределах Западно-Сибир-
ской плиты существенно изме-
няется с севера па юг. На основе
анализа закономерностей про-
странственной изменчивости и
соотношения составляющих теп-
лового и водного балансов
В. С. Мезенцев (1961, 1969) вы-
делил в пределах рассматривае-
мой территории восемь практиче-
ски широтио ориентированных
гидролого - климатических зон
(рис 21), каждая из которых
весьма специфична по условиям
топлообеспсчснности и увлажнен-
ности.
Обобщая весь вышеприве-
денный материал, можно сделать
вывод, что в пределах Западно-
Сибирской плиты достаточно чет-
ко обособляются три принципи-
ально различных широтных поя-
са по характеру увлажнения и
теплообеспечеппости: пояс весьма
избыточного увлажнения и недо-
статочной 1еплообсспечепност11
(зоны I и II, рис. 21), пояс пре-
имущественно избыточного и до-
статочного на крайнем юге ув-
лажнения и достаточной тспло-
обсс'неченности (зоны III и IV и
большая часть зоны V) и пояс
недостаточного увлажнения и до-
статочной теплообеспеченносги
(юг зоны V и зоны VI—VIII).
Глубокое различие теплообеспеченности и увлажненности этих поясов
приводит к формированию принципиально различного сочетания зо-
нально-геологических факторов инженерно-геологических условий в нх
Рис. 21. Схема гидролого-климатг.-«хко-
го районирования Западно-Сибирской
плиты (по В. С. Мезенцеву и И. В. Ка-
рнацевичу, 1969):
[ — зона постоянного весьма избыточ-
ного увлажнения и весьма недостаточ-
ной теплообеспсчениости; II—зона
весьма избыточного увлажнения и не-
достаточной теплообеспечеииости; III —
зона избыточного увлажнения в сред-
ний и влажный годы и оптимального
(для целей сельского хозяйства) ув-
лажнения и достаточной тсплообеспе-
ченности в сухой год, повторяемостью
один раз в 5 лет; IV — зона избыточ-
ного увлажнения во влажный год по-
вторяемостью один раз в 5 лет и опти-
мального сочетания тепла и влаги в
средний и сухой i оды, V — зона опти-
мального увлажнения во влажный год,
достаточного увлажнения в средний
год и недостаточного увлажнения в
сухой год повторяемостью один раз в
5 лет; теплообсснсчениость достаточная;
VI — зона недостаточного увлажнения
в средний и сухой годы и оптималь-
ного увлажнения во влажный год пов-
торяемостью один раз в 5 лет; тепло-
обеспеченность достаточная; VII—зона
весьма недостаточного увлажнения в
средний и сухой годы и недостаточного
увлажнения во влажный год повторно
мостью раз в 5 лег; теплообеспечен-
ность достаточная; VIII — зона постоян-
ного весьма недостаточного увлаж! е-
ння и достаточной теплообеспеченносги
107
пределах и, как следствие этого, обусловливает принципиальное разли-
чие инженерно-геологических условий этих территорий. В доказатель-
ство этих положений кратко рассмотрим пространственную связь теп-
ло- и влагообеспеченности Западно-Сибирской плиты с характером со-
временного состояния пород верхней части разреза, глубиной залегания
и минерализацией грунтовых вол, а также с особенностями простран-
ственного развития некоторых современных геологических процессов.
2. Основные закономерности пространственной изменчивости совре-
менного состояния пород верхней части разреза плиты и их связь с ха-
рактером тенлообеспеченности и увлажненности территории. Современ-
ное состояние верхней части разреза Западно-Сибирской плиты доста-
точно различно в разных ее районах. Хорошо известно, что в северной
части плиты широко развиты многолетисмсрзлые породы различного ге-
незиса (морские, ледниковые, озерно-аллювиальные, аллювиальные
и др.), температура которых закономерно понижается от 0° у южной
границы до минус 8 —1(Г на севере Ямальского и Гыданекого полуост-
ровов (рис. 22). Севернее Полярного круга распространение многолет-
пемерзлых пород практически сплошное, южнее—прерывистое, причем
площадь, занятая талыми в верхней части разреза породами к югу все
время возрастает (Баулин и др. 1967; Груздов и др., 1972; Попов, 1953).
Нетрудно увидеть, что область распространения мпоголетнемерзлых
пород практически совпадает с поясом весьма избыточного увлажнения
и недостаточной теплообеспечснности, а зона практически сплошного
распространения пизкотемнературных мпоголетнемерзлых пород совпа-
дает с зоной постоянного весьма избыточного увлажнения и весьма не-
достаточной теплообеспсчениости (см. рис. 21 и 22). Область распрост-
ранения талых пород отвечает площади двух южных гидролого-клима-
тических иоясов, теплообеспеченность которых является достаточной.
В ее пределах в холодный период года развиты лишь сезонномерзлые
породы.
Выше отмечалось, что характер увлажненности горных пород са-
мой верхней части разреза Западно-Сибирской плиты также изменяет-
ся с севера на юг. В поясе весьма избыточного и преимущественно из-
быточного увлажнения влажность талых или сезониоталых глинистых
пород или близка к влажности верхнего предела пластичности или выше
ее (грунты имеют пластичную или часто скрытотекучую консистенцию),
песчаные породы обычно насыщены водой с глубины I—3 м. Менее
влажные породы встречаются лишь на хорошо дренированных берегах
рек, причем ширина их развития вдоль последних невелика. Полутвер-
дые и твердые но консистенции, часто сильно засоленные разности в
верхней части разреза грунтовой толщи занимают значительные площа-
ди лишь в лесостепи и степи, т. е. пространственно развиты в поясе
недостаточного увлажнения и достаточной теплообеспечснности. Несу-
щая способность померзлых грунтов в соответствии с уменьшением
влажности в целом увеличивается с севера на юг. Просадочпость лессо-
вых пород также возрастает в южных районах плиты, т. е. она имеет
зональный характер изменчивости.
Характер изменчивости современного состояния пород верхней ча-
сти разреза позволяет выделить в пределах Западно-Сибирской плиты
четыре принципиально различные, причинно обусловленные зоны: зону
практически сплошного распространения мпоголетнемерзлых пород, зо-
ну иесплошного распространения многолетпемерзлых пород, зону рас-
пространения сильноувлажнснных практически незасоленных пород и
зону распространения умеренно и слабо увлажненных, часто сильно за-
соленных пород. Первая из этих зон охватывает огромные пространства
108
Рнс. 22. Схема распространения миоголетисмерзлых и ссзонпомерзлых пород в
пределах Западно-Сибирской плиты (составили В. В. Баулин и В. Т. Трофимов)-
I — зона практически сплошного распространения многолетпемерзлых пород-, 2 —
зона прерывистого по площади и разрезу распространения многолетнемерзлых по-
род; 3 — зона распространения сезониомерзлых порол (слева — подзона сезонною
промерзания и потенциально возможного образования многолетпемерзлых толщ в
процессе хозяйственного освоения территории, справа—подзона сезонного промер
зання пород); 4—границы между мерзлотными зонами и подзонами; 5—южная гра-
ница распространения реликтовых мерзлых толщ (кровля их близ этой границы
залегает на глубинах 150—250 м); 6—южная граница распространения сингене-
тических многолетпемерзлых морских и аллювиальных пород в верхней части раз-
реза icppac и междуречных равнин (по Г. И. Дубикову); 7 — изолинии среднего-
довых температур многолетпемерзлых пород в плакорных условиях; изотерма 0е
совпадает с южной границей распространения многолетпемерзлых минеральных
грунтов; 8 — изолинии максимальной глубины залегания подошвы мерзлой толщи
плиты, расположенные к северу от Полярного круга, вторая — к Югу от
него до южной граниты распространения многолетпсмсрзлых пород, за-
легающих с дневной поверхности. Граница между третьей и четвертой
зонами проводится нами по северной границе лесостепи.
В пределах зоны практически сплошного распространения мпоголет-
немерзлых пород мерзлые толщи вне акваторий развиты повсеместно.
Они обнаружены даже на мелководных (глубиной до 1,5—2,0 м) участ-
ках Об'ской губы (Жуков, Салтыков, 1953). Существование мерзлых
пород возможно также на мелководных участках шельфа Карского
моря. Сквозные талики в пределах этой зоны возможны только под рус-
лами рек и крупными озерами; несквозные талики мощностью до 30 -
100 м существуют под большинством термокарстовых озер и рек.
Среднегодовая температура пород (на глубине 10—15 м) повыша-
ется с севера на юг от минус 9 10е до минус 3 4°. Только па участках,
где скапливается много снега (понижения микрорельефа, участки, по-
росшие кустарником, и т. д.), температура пород повышается на 2- -
3°. Для зоны характерно в основном сплошное распространение мерз-
лых толщ по глубине. Мощность их уменьшается от 400—500 м на се-
веро-востоке до 300—400 м — на юге зоны.
Льдистость и криогенное строение верхних горизонтов пород тес-
но связаны как с современными климатическими условиями района, так
и с палеоклиматпческими особенностями. В период климатического оп-
тимума мерзлые породы юга зоны с поверхности оттаивали примерло
по 68—69° с. ш. Позднее породы промерзли вновь. В результате этого
к югу от 68—69-й параллели на плейстоценовых равнинах и террасах
преобладают эпигенетические промерзшие отложения, а сингенетические
горизонты наблюдаются только в осадках, сформировавшихся после
климатического оптимума. Севернее этих параллелей породы, промерз-
шие сингенетически и обладающие высокой льдистостью, отмечаются
на всех элементах рельефа, кроме салехардской морской равнины, где
промерзание осадков происходило эпигенетическим способом.
Как известно, породы, промерзшие сингенетическим способом (т. е.
одновременно с накоплением осадков), отличаются весьма высоким со-
держанием сегрегационного льда, равномерным его распределением по
глубине и тонкошлировой сетчатой или слоистой криогенной текстурой.
Наибольшую объемную льдистость (до 40—60%) за счет сегрегацион-
ного льда имеют аллювиальные, озерные и прибрежно-морские глины,
суглинки и супеси. Мощность сингенетического горизонта, как правило,
колеблется от 3—5 до 10—15 м.
Отложения, промерзшие эпигенетическим способом (т. е. после про-
хождения определенной стадии диагенеза), в целом отличаются мень-
шим содержанием льда и при однородном литологическом составе тол-
щи— уменьшением льдистости с глубиной и увеличением толщины ле-
дяных шлиров.
Жилы льда, содержащиеся в приповерхностных отложениях, так-
же делятся па сингенетические и эпигенетические. Южная граница рас-
пространения сингенетических жил льда проходит севернее 68° с. ш.
Эти льды сосредоточены в отложениях морских и лагупно-морских тер-
рас, в голоценовых аллювиальных и озерно-болотных отложениях, в
прибрежно-морских осадках казанцевской равнины. Высота жил до-
стигает 8—12 м, ширина 2,0--2,5 м. Эпигенетические ледяные жилы
развиты и минеральных грунтах (севернее 67—68’ с. ш.) и в торфяни-
ках (севернее 65° с. ш.) на всех элементах рельефа. Высота эпигене-
тических жил 2—5 м, ширина— 1—1,5 м.
110
Пластовые залежи льда сосредоточены на крайнем севере низмен-
ности. Они приурочены ко всем стратиграфическим горизонтам срсдпе-
и верхнечетвертичных осадков, реже встречаются в осадках голоцено-
вого возраста. Основная масса пластовых льдов расположена в верх-
ней части толщи мерзлых пород до глубины 10—30 м, однако они су-
ществуют на глубинах до 100—200 м. Размеры ледяных залежей раз-
личные; мощность достигает 10—20 м, протяженность — 100—300 м.
Объемная льдистость (с учетом всех типов ледяных включений) до глу-
бины 10—15 м и на отдельных участках достигает 60—80%.
Глубины сезонного протаивания -мпоголетнемерзлых пород в соот-
ветствии с характером теплообеспеченности территории невелики.
В торфах они составляют всего 0*3—0,6 м, в суглинках — 0,4—1,2 м, а
в лесках под лишайниковым покровом в южных районах золы возра-
стают до 1,8—2 м.
В зоне прерывистого распространения многолетнемерзлых пород
количество и размеры таликов среди массивов мерзлых минеральных
грунтов увеличиваются с севера на юг, а южнее 63—64-й параллели в
вечномерзлом сосюяпии находятся преимущественно торфяники. Юж-
ная граница распространения мпоголетнемерзлых пород оконтуриваст
массивы торфяников, среди которых встречаются отдельные бугры с
длительно существующими мерзлыми ядрами. Распространение мерз-
лых и талых пород, как и их температура, тесно связаны с составом
грунтов и геоботаническими условиями территории, влияющими на рас-
пределение снежного покрова. В пределах лесотундровой и таежной
зон мпоголетнемерзлыс породы с поверхности, как правило, отсутству-
ют на сухих песчаных залесенных террасах и междуречных равнинах.
Между 65 и 67° с. ш. почти все безлесные участки сложены мерзлыми
породами с температурой до —3, —4°, а залесенные — талыми или вы-
сокотемпературными мерзлыми. Долины мелких речек и днища глубоких
оврагов, где скапливается снег, как правило, с поверхности сложены та-
лыми породами.
Для северной части лесной зоны различные участки в зависимости
от среднегодовой температуры грунта могут быть разделены на; а) за-
лесенные (сосна, лиственница) песчаные участки, сложенные талыми
грунтами; б) залесенные (ель, лиственница) суглинистые участки, сло-
женные мерзлыми грунтами с температурой от 0 до —Г; в) безлесные
(как правило, торфяники) участки, сложенные мерзлыми грунтами с
температурой до —2°. Различие климатических условий в западной и
восточной частях низменности (в частности, увеличение мощности снеж-
ного покрова с запада на восток) приводит к повышению среднегодо-
вой температуры грунта в этом же направлении. Специфической осо-
бенностью распределения температуры в мерзлых грунтах Западной
Сибири является существование широкой зоны (300—400 км), где тем-
пература грунтов колеблется от 0 до —1—2°. Появление этой зоны свя-
зано с явлением «нулевой завесы» и повышением среднегодовой тем-
пературы воздуха за последнее столетие.
Для зоны характерно существование участков как сплошного, так
и прерывистого строения мерзлых толщ по разрезу. Глубина залегания
подошвы многолетнемерзлых пород увеличивается с северо-запада на
юго-восток от 200—300 до 400—500 м в соответствии с палеоклимати-
ческой зональностью и плотностью теплового потока. Глубина залега-
ния кровли реликтового мерзлого слоя в целом увеличивается к югу от
80—90 м до 100—150 м и более. Встречаются участки, па которых об-
наружены только реликтовые мерзлые толщи. Мощность верхнего мерз-
лого слоя уменьшается к югу от 50—100 м до 10—15 м. Монолитная
111
мерзлая толща, как правило, приурочена к безлесным междуречным
пространствам, занятым обширными торфяниками.
Все грунты зоны прерывистого распространения мпоголетнемерз-
лых пород промерзли эпигенетическим способом. Это обстоятельство
предопределяет их меньшую льдистость по сравнению с грунтами зоны
сплошного распространения мерзлых пород. Наибольшее содержание
льда отмечено в торфе (до 40—60% от объема породы). Количество
льда в минеральных породах быстро убывает вниз по разрезу и на глу-
бине 10—15 м редко превышает 20—30%. В мерзлых супесях и песках
содержание льда сравнительно невелико (около 15—30%). Повторно-
жильные льды встречаются редко и, в основном, в погребенном состоя-
нии.
Рассматриваемая зона характеризуется сложным чередованием се-
зоннопромерзающих и сезонпопротаивающих грунтов. Мощность слоя
сезонного промерзания-протаивания в зависимости от состава грунтов,
микрорельефа, растительности, снега и т. д. колеблется от 0,5—0,8 м (на
торфяных) до 2,0—3,0 м — па песчаных грунтах.
Территория распространения талых и померзлых пород, подразде-
ленная выше на две зоны по характеру увлажненности грунтовых толщ,
в геокриологическом плане является зоной развития сезонномерзлых
пород. Северная часть' ее, пространственно совпадающая с зоной рас-
пространения силытоувлажиенных практически пезасолеппых пород, мо-
жет быть выделена в самостоятельную подзону—подзону развития се-
зонномерзлых пород и потенциально возможного новообразования мно-
голетнемерзлых толщ (см. рис. 22). Глубина сезонного промерзания в
се пределах в естественных условиях колеблется от 0,3—0,8 м на тор-
фяниках до 2,0—2,5 м в песках. Отдельные острова многолетпемерз-
лых пород с поверхности могут существовать на севере ее в исключи-
тельных случаях на участках, с которых сдувается снег (Попов, 1953,
Баулин и др., 1971).
Среднегодовая температура пород хотя и положительная, по доволь-
но низкая. Она колеблется от 0 до 3—4°, наиболее типичная темпера-
тура 1—3° Поэтому достаточно небольших изменений природных усло-
вий в сторону понижения температуры пород, как начнется формирова-
ние многолетпемерзлых пород Даже короткопериодные колебания
климата могут приводить к многолетнему промерзанию и протаиванию
грунтов (Швецов, Запорожцева, 1963). Исследование закономерностей
динамики сезонного промерзания-протаивания грунтов в Западной Си-
бири (Чернядьев, 1970) показывает, что для формирования вечномерз-
лой толщи решающее значение имеет влажность грунтов. Учитывая, что
рассматриваемая геокриологическая подзона совпадает с зоной избыточ-
ного увлажнения, вполне возможно проявление новообразования много-
летнемерзлых пород при нарушении естественных условий. Это обстоя-
тельство необходимо учитывать при хозяйственном освоении террито-
рии.
Необходимо отметить, что в северной части этой подзоны развиты
реликтовые (глубокозалегаюшис) мпоголетпемерзлые толщи, кровля ко-
торых залегает на глубинах 100—200 м (Баулин и др., 1971). На усло-
вия возведения сооружений массовых видов строительства они не
влияют.
В пределах южной части Западно-Сибирской плиты, совпадающей
с поясом недостаточного увлажнения и достаточной теплообеспеченпо-
сти, глубина промерзания грунтов остается такой же, как н в предыду-
щей геокриологической подзоне (до 2,0—2,5 м) или даже несколько
увеличивается за счет уменьшения мощности снежного покрова. Ново-
112
образование вечномерзлых пород возможно только при искусственном
увлажнении грунтов и затенении участков.
3. Гидрогеологические условия верхней части разреза Западно-Си-
бирской плиты и закономерности их изменчивости в связи с измене-
нием характера теплообеспеченносги и увлажненности территории.
В гидрогеологическом отношении рассматриваемый регион представля-
ет собой Западно-Сибирский артезианский бассейн, в вертикальном раз-
резе которого выделяются пять гидрогеологических комплексов. Каж-
дый из них состоит из ряда водоносных "и водоупорных горизонтов, на-
ходящихся между собой в различных, но вполне определенных для
каждого комплекса взаимоотношениях, определяющих его гидрогеоло-
гический облик и сформировавшихся в процессе длительного геологи-
ческого развития региона.
Первый гидрогеологический комплекс сложен песчаными и глини-
стыми отложениями четвертичного и неоген-олигоценового возраста,
имеющим мощность в несколько сотен метров. В гидродинамическом
отношении он представляет единую водонасыщенную толщу, грунто-
вые и межпластовые воды которой тесно гидравлически связаны между
собой.
Второй гидрогеологический комплекс включает мощную толщу
верхнемеловых (начиная с туронских), палеоценовых, эоценовых и
нижнеолигоценовых образований, представленных на большей части
территории плиты различными по составу глинистыми породами, алев-
ролитами и реже аргиллитами с подчиненными водоносными горизон-
тами и слоями песков, песчаников и трещиноватых опок. Этот комплекс
рассматривается как региональный водоупор, развитый на большей ча-
сти территории. Он делит весь разрез артезианского бассейна на два
резко различных по своим гидрогеологическим особенностям этажа
(Гидрогеология СССР, 1970). Закономерности строения и изменчиво-
сти основных параметров первого (верхнего) гидрогеологического эта-
жа, образованного первым и вторым гидрогеологическими комплекса-
ми, имеют чрезвычайно важное инженерно-геологическое значение.
Подземные воды второго гидрогеологического этажа, заключенные в са-
мой нижней части верхнемеловых, в нижнемеловых и юрских отложе-
ниях, которые слагают третий, четвертый и пятый гидрогеологические
комплексы и залегают обычно на большой глубине, могут быть вовле-
чены в сферу воздействия лишь специальных инженерных сооружений
очень глубокого заложения и здесь не рассматриваются.
Гидрогеологические особенности верхней части разреза Западно-
Сибирского артезианского бассейна, наиболее важной с инженерно-гео-
логической точки зрения, тесно связаны, как известно, с характером
теплообеспеченносги и увлажненности территории. Это показано
Ю. К. Смоленцевым применительно к верхнему гидрогеологическому
этажу Западно-Сибирской плиты, сложенному олигоцен-четвертичными
отложениями (рис. 23).
Рассматривая основные особенности пространственной изменчиво-
сти общей минерализации первого от поверхности горизонта подземных
вод, видим, что она в целом закономерно изменяется с севера на юг.
В пределах большей части Западно-Сибирской плиты она не превыша-
ет 1 г/л (рис. 23). Особенно низка она в северной половине описывае-
мой территории. В пределах пояса 1а минерализация подземных вод
возрастает: для него наиболее типична минерализация до 3—5 г/л,
хотя в ряде районов она достигает 20—40 г/л или несколько более.
Аридная зона, занимающая юг плиты, характеризуется еще более вы-
сокой минерализацией вод: в большинстве районов опа достигает 5—
113
Рис. 23. Схема зональности подземных вод олнгоцеи-четвертичных
отложений (первый гидрогеологический комплекс) и преобладающая
степень минерализации и химический состав грунтовых вод Запад-
но-Сибирского артезианского бассейна (по Ю. К. Смоленцеву, 1965;
схематизировано) *.
1—границы Западно-Сибирского артезианского бассейна; 2 — гра-
ница поясов подземных вод; 3 — индекс пояса подземных вод
(1| — пояс распространения твердой фазы подземных вод н резко
ослабленных низкой температурой процессов выщелачивания; if —
пояс развития как твердой, так и жидкой фазы подземных вод н
ослабленных низкой температурой процессов выщелачивания; 1®—
пояс преобладания жидкой фазы подземных вод и несколько ос-
лабленных низкой температурой процессов выщелачивания; 1д— пояс
распространения жидкой фазы подземных вод и преобладающего
развития процессов выщелачивания и выноса солей; l| — пояс рас*
пространення жидкой фазы подземных вод и развития процессов
выщелачивания и континентального засоления; 3 —зона подзем-
ных вод аридной зоны с преобладающим развитием процессов кон-
тинентального засоления); 4 — границы участков с разными по
степени минерализации водами; 5 — воды пресные с минерализа-
цией до 0,1—0,5 г/л, редко до 1 г/л, преимущественно гидрокарбо-
патпые кальциевые, редко магниевые и натриевые, часто с повы-
шенным содержанием железа, органических соединений и кремне-
зема; 6 — воды пресные с минерализацией до 1 г/л, преимущест-
венно гидрокарбонатные натриевые и кальциевые, редко магние-
вые, в аридной зоне с локальными участками слабосолоноватых и
солоноватых подземных вод; 7 — воды от пресных до слабосолоио-
натых с минерализацией до 3 г/л от гидрокарбонатных натриевых,
реже кальциевых и магниевых до хлоридных натриевых, реже суль-
фатных натриевых и магниевых; 8 — воды от пресных до солоно-
ватых с минерализацией до 10 г/л, от гидрокарбонатных натрие-
вых, реже кальциевых и магниевых до хлоридных натриевых; 9 —
воды от пресных до слабых рассолов с минерализацией до 50 г/л,
состав тот же; 10 — воды от пресных и слабо солоноватых-до рас-
солов с минерализацией более 50 г^л, состав ж
10 г/л, а в отдельных — даже превышает 50 г/л. Следует отметить, что
агрессивность подземных вод в соответствии с возрастанием минерали-
зации и изменением солевого состава и реакции среды также изменя-
ется с севера на юг. Так, если на севере грунтовые воды в основном
проявляют общекислотную и изредка выщелачивающую агрессивность,
то в южных районах значительная часть подземных вод проявляет до-
статочно высокую и различную по типу агрессивность по отношению к
бетонам.
Аналогичная закономерность пространственной изменчивости мине-
рализации подземных вод свойственна всему первому гидрогеологичес-
кому комплексу в целом, а также и второму гидрогеологическому комп-
лексу, особенно эоценовой части разреза его (Гидрогеология СССР,
1970), которая в некоторых районах может попадать в зону активного
влияния инженерных сооружений.
Глубина залегания подземных вод также изменяется с севера на
юг. В пределах самого северного гидрогеологическою пояса глубина
залегания сезоино существующих надмерзлотных вод обычно не превы-
шает 0,5—1 м. В более южных районах (вплоть до лесостепей) она не-
сколько возрастает, но и здесь она составляет в большинстве случаев
1—2 м; особенно мала она в пределах плоских и сильнозаболоченных
междуречных пространств и надпойменных террас и пойм. Лишь на
участках, прилегающих к руслам рек, глубины залегания подземных
вод возрастают, причем иногда до 20—25 м. И только в пределах юга
плиты (аридная зона) глубина залегания первого от поверхности во-
доносного горизонта существенно возрастает, причем не только на
участках, прилегающих к руслам рек, но и на междуречных простран-
ствах. В Зауралье она обычно составляет 5—10 м, в пределах Тоболь-
ско-Ишимско-Иртышского междуречья она во многих районах боль-
ше 10 п даже 20 м. В пределах Обско-Иртышского междуречья глуби-
на залегания подземных вод в целом несколько ниже: во многих райо-
нах она равна 3—5 м, хотя на довольно значительных площадях пре-
вышает 10 м (Гармонов и др., 1961).
Сравнение характера широтного изменения гидрогеологических осо-
бенностей и вышеописанных закономерностей изменчивости современ-
ного состояния пород свидетельствует, что оба эти фактора очень тес-
но связаны между собой, что вполне естественно, так как они во мно-
гом обусловлены одними и теми же причинами.
На севере Западно-Сибирской плиты в зоне практически сплошного
распространения многолетпемерзлых пород развиты, главным образом,
иадмерзлотные воды. Они обычно заключены в сезонноталых песках,
супесях и торфе и существуют в теплое время года в течение 2—4 ме-
сяцев. Мощность этого водоносного горизонта определяется глубиной
сезонного протаивания грунтов и даже в песках у южной границы зоны
не превышает 0,7—1,0 м. Их зеркало располагается на глубине 0,1—
0,5- м, поскольку глубина протаивания песков здесь под растительным
покровом обычно ие превышает 0,8—1,2 м и лишь изредка составляет
1,5 м. Надмерзлотные воды характеризуются незначительным деби-
том, низкой минерализацией (как правило, не более 0,1—0,2 г/л),
гидрокарбонатно-кальциево-магниевым и гидрокарбонатно-натриевым
составом, наличием органических примесей; опи проявляют общекислот-
ную агрессивность к бетону (рН-4—6), а часто и выщелачивающую
агрессивность. С наличием этих вод связаны ничтожная несущая спо-
собность грунтов деятельного слоя и их тиксотропное разжижение при
воздействии на них динамических нагрузок (при бурении, движении
вездеходов и пр.).
115
Для зоны НСС11ЛО1ШЮГО развития многолстнемерзлых пород харак-
терно многократное чередование сезонносуществующих надмерзлотных
вод, приуроченных к участкам развития мерзлых толщ и грунтовых вол,
заключенных в талых четвертичных отложениях различного генезиса.
В северных районах этой зоны преобладает первый тип подземных вод;
в южных ее частях он играет подчиненную роль. По своим особенно-
стям и инженерно-геологическому значению эти воды близки к анало-
гичному типу подземных вод более северных районов плиты, по здесь
они существуют более длительный срок (4—6 месяцев). Кроме того,
здесь мощность водоносного горизонта (до 1—1,5 м) больше, что обус-
ловлено большей глубиной сезонного протаивания многолетнемерзлых
пород. Грунтовые воды талых отложений в северной части зоны встре-
чаются, главным образом, в песчаных аллювиальных отложениях поймы
и залесенных участках надпойменных террас; в центральных и южных
частях они, кроме того, очень широко развиты в супесчано-песчаных
прибрежно-морских и флювиогляциальных среднеплейстоценовых обра-
зованиях, слагающих обширные междуречные равиииы. Этот тип под-
земных вод характеризуется неглубоким залеганием в пределах поймы
и плоских, нерасчлснепных участков надпойменных террас и междуре-
чий (от 0,5—1 до 2—3 м); на приречных дренированных участках,
имеющих небольшую ширину, глубина зеркала воды опускается до 5—
10 м. Мощность водоносных горизонтов изменяется от 5—10 до 20—
30 м. Эти воды обладают незначительной минерализацией (до 0,3—
0,5 г/л), в основном гидрокарбояатно-кальциево-магпиевым составом
и кислой реакцией.
Южнее расположена обширная зона, в пределах которой, как ука-
зано выше, породы в верхней части разреза характеризуются очень вы-
сокой влажностью. В гидрогеологическом отношении опа также весьма
специфична и О. К- Ланге (1963) выделил ее в самостоятельную зону—
«зону высоких вод севера», которая пространственно охватывает таеж-
ные и лиственные леса. Грунтовые воды в ее пределах заключены в та-
лых и немерзлых различных по возрасту и генезису отложениях. В реч-
ных долинах они приурочены к голоценовым и верхпеплейстопеновым
аллювиальным отложениям, слагающим пойму и три надпойменные тер-
расы. В ледниковой зоне на обширных междуречьях они развиты, глав-
ным образом, во флювиогляциальных отложениях, а во внеледпиковой
зоне — в средиеплейстоценовых аллювиальных, озерно-аллювиальных и
других отложениях. Характерной особенностью грунтовых вод этой зо-
ны, несмотря на то, что они заключены в разнообразных породах, сла-
гающих различные геоморфологические уровни, является их близкое
залегание к дневной поверхности (обычно 0,5—2 м на плоских равни-
нах). И лишь по берегам глубоко врезанных рек они отмечаются на
большей глубине. Эти воды довольно однообразны по химическому со-
ставу: преобладают гидрокарбонатно-кальциево-магниевые воды, мине-
рализация которых закономерно повышается от 0,2—0,5 г/л на севере
до 0,5—1,0 г/л на юге. В этом же направлении происходит изменение
реакции среды воды от слабокислой до нейтральной. Практически все
грунтовые воды этой зоны не обладают ни сульфатной, ни магнезиаль-
ной агрессивностью к бетону. Однако некоторые их разности, особенно
в таежной зоне, проявляют слабую общекислотную, а часть — и угле-
кислотную агрессивность.
Гидрогеологические условия южной части Западно-Сибирской пли-
ты, охватывающей лесостепную и степную зоны, где развиты умеренно
увлажненные в самой верхней части разреза породы, отличаются го-
раздо большим разнообразием. Грунтовые воды в северных и восточ-
116
яых районах этой зоны заключены в четвертичных отложениях раз-
личного генезиса (аллювиальных, озерно-аллювиальных, эоловых, озер-
ных и др.), а в западных и юго-западных — преимущественно в конти-
нентальных олигоценовых, неогеновых и нижнс-срсднечетвертичных об-
разованиях на междуречных и в верхнечетвертичных — голоценовых от-
ложениях в речных долинах (Бейром, Михайлова, 1960; Гармонов и др.,
1961; Гидрогеология СССР, 1970). Литологический состав водовмещаю-
щих пород характеризуется невыдержанностью и большим разнообра-
зием как в вертикальном разрезе, так и по площади распространения.
В отложениях ряда геолого-генетических комплексов, содержащих грун-
товые воды, особенно в степных районах, находится большое количест-
во водно-растворимых солей. Глубина залегания грунтовых вод на рас-
сматриваемой территории в целом значительно выше по сравнению с
северными частями плиты: она изменяется от 2—3 до 20—30 м, причем
в большинстве районов она, как уже отмечалось, превышает 5—10 м.
С севера на юг происходит закономерное увеличение величины этого
показателя. Степень минерализации и химический состав грунтовых вод
рассматриваемой территории довольно разнообразны. В северной ее ча-
сти и в расчлененных восточных районах грунтовые воды характеризу-
ются невысокой минерализацией (0,5—3 г/л); по химическому составу
они чаще всего гидрокарбонатно-кальциевые. В засушливых и полуза-
сушливых нерасчлененных районах, занимающих большую часть этой
территории, широко развиты грунтовые воды гидрокарбоиатно-натрие-
вого (кальциевого и кальциево-магниевого), хлоридно-иатриевого, хло-
ридно-сульфатно-натриево-кальцисвого, сульфатно-хлоридно-натриево-
го и другого химического состава с минерализацией от 3—5 до 30—
50 г/л, а в отдельных районах и более 50 г/л. Наиболее высокоминера-
лизованные грунтовые воды хлоридпо-патриевого и сульфатпо-хлорид-
по-иатриевого состава формируются на плоских, бесгочных равнинах
(особенно в небольших понижениях рельефа) при небольшой глубине
залегания вод за счет континентального засоления (Гармонов и др.,
1961; Гидрогеология СССР, 1970). Столь высокая, а на многих участ-
ках пестрая минерализация грунтовых вод обусловливает их значитель-
ную агрессивность различного характера по отношению к многим ви-
дам строительных материалов.
Приведенный материал позволяет сделать вывод о том, что четыре
зоны, выделенные по учету современного состояния горных пород в
верхней части разреза, достаточно резко различаются и по характеру,
грунтовых вод. В связи с этим влияние этих вод как одного из факто-
ров, определяющих инженерно-геологические условия местности, в ши-
ротном плане будет далеко не одинаково, и оно должно учитываться
при общей опенке инженерно-геологических условий Западно-Сибир-
ской плиты.
4. Основные закономерности пространственной изменчивости комп-
лекса современных экзогенных геологических процессов и явле-
ний в связи с изменением теплообеспеченности и увлажненности терри-
тории.
Комплекс современных экзогенных геологических процессов и соз-
данных ими явлений, развитый в пределах Западно-Сибирской плиты и
оказавший огромное влияние на формирование инженерно-геологиче-
ских условий и способствующий их активному изменению в настоящее
время, достаточно обширен. Он включает разнообразные криогенные и
посткриогенные образования, сезонное промерзание н протаивание грун-
тов, различные типы болот и торфяников, оползни, осыпи и осовы, вы-
ветривание пород, их разрушение за счет абразии и эрозионной деятель-
117
ности рек и временных водотоков, естественные просадки лессовых по-
род, эоловое персвсвание пород и др. Все эти процессы протекают в са-
мой верхней части разреза плиты, сложенной комплексом пород без
жестких связей, современное состояние которых существенно неодина-
ково в разных районах плиты. Их развитие и активность в этих услови-
ях определяются характером направленности и интенсивности современ-
ных тектонических движений и характером теплообеспеченносги и ув-
лажненности территории. В связи с этим распространение современных
экзогенных геологических процессов и явлений имеет зональный харак-
тер (Волков, 1970; Герасимова, 1960; Западная Сибирь, 1963 и Др.). На-
правленность и интенсивность современных тектонических движений ус-
коряет или замедляет ход течения этих процессов.
Закономерности распространения и развития современных геоло-
гических процессов и сопутствующих им явлений довольно подробно в
различных аспектах рассмотрены в’ литературе (Баулин и др., 1967; Бе-
лопухова, 1966, 1970, 1971; Герасимова, 1959, 1959а, 1960; Западная
Сибирь, 1963; Помус. 1956; Попов, 1953; Трепетное, 1967; Торфяные ме-
сторождения, 1957; Трофимов, 1964, 1971, 1971а; Уваркин, 1970; Увар-
кин, Шаманова, 1971; Шумилова, 1968 и др.). Материалы, приведен-
ные в этих работах, свидетельствуют, что вышеназванные процессы и
явления имеют существенно различное площадное распространение и
по-разному осложняют условия возведения и эксплуатации инженер-
ных сооружений Одни из них (например, суффозиоппо-просадочные
явления, континентальное засоление грунтов, ветровая эрозия и др.)
развиты лишь в самых южных районах плиты, другие (криогенные и
посткриогенные образования) — только в северной половине ее, третьи
(оползни)—развиты, главным образом, в центральных и южных рай-
онах плиты, где распространены линейно по берегам рек, особенно на
высоких подмываемых берегах Оби и Иртыша и их главных притоков,
четвертые (болота, эрозионное преобразование рельефа, выветривание,
сезонное промерзание и протаивание грунтов и др.) — развиты практи-
чески во всех районах плиты, хотя и имеют различные причины и за-
кономерности развития. Анализ их пространственного распространения
свидетельствует, что комплекс современных геологических процессов и
явлений в разных районах Западно-Сибирской плиты весьма специфи-
чен и существенно неодинаков и в целом закономерно изменяется с се-
вера на юг (Баулин и др., 1967; Западная Сибирь, 1963; Трофимов,
,1971; Уваркин, 1970 и др.). Прежде чем перейти к рассмотрению этого
вопроса, кратко охарактеризуем основные особенности заболоченности
и развивающихся в настоящее время процессов заболачивания, а так-
же основные закономерности распространения некоторых мерзлотных
процессов и созданных ими криогенных и посткриогеиных образований,
поскольку они имеют чрезвычайно широкое распространение и именно
их развитие делает инженерно-геологические условия большей части
Западно-Сибирской плиты очень и очень сложными.
Образование болот и торфяников. Хорошо известно, что Западно-
Сибирская плита представляет собой территорию, где процессы образо-
вания болот и торфяников протекали н протекают с такой интенсивно-
стью и в таком огромном масштабе, как ни в одном другом районе.
Таких огромных по площади торфяников (например, Васюгаиское боло-
то— площадь 53 700 км2), покрывающих почти сплошь все между-
речья, больше нигде не встречается. Общая заторфоваиность Западно-
Сибирской плиты, по данным Н. Я- Каца и М. И. Нейштадта (Запад-
ная Сибирь, 1963), составляет 11,5%, а заболоченность — в несколько
раз больше.
118
В Западной Сибири достаточно отчетливо выделяется несколько
практически широтно ориентированных болотных зон, отличающихся
друг от друга по степени заболоченности и заторфованности, интенсив-
ности и направленности болотообразовательного процесса и другим
особенностям (рис. 24). Для первой из этих зон характерна большая
поверхностная заболоченность и заозеренность местности, современные
процессы торфонакопления про-
текают крайне слабо в связи с
-суровостью климата, здесь разви-
ты в основном реликтовые тор-
фяники. Заболоченность этой зо-
ны, по В. Н. Андрееву (1934),
ие менее 40%. В пределах вто-
рой зоны, где уже широко разви-
ты торфяники, общая заболочен-
ность территории свыше 50%. Зо-
ла крупнобугристых болот харак-
теризуется еще большей общей
заболоченностью и заозереппо-
•стью. Не меньшей степенью забо-
лоченности отличается и зона
выпуклых грядово-мочажинных
-болот. Зона разнотипных болот
характеризуется мен ли ей степе-
нью заболоченности, однако она
намного выше но сравнению с
заболоченностью аналогичной зо-
ны европейской части СССР. За-
болоченность более южной зоны,
в общем включающую лесостепь
и на востоке южную часть осино-
во-березовых лесов, по П. С. Ку-
зину (1953), не превышает в це-
лом 20%. В зоне тростниковых
и засоленных болот общая забо-
лоченность составляет 1,3%.
Интенсивность развития со-
временного торфообразования
изменяется с севера на юг. В пре-
делах самой северной зоны она
крайне мала в связи с весьма
недостаточной тсплообеспеченно-
стью. Наибольшая скорость на-
Рис. 24. Болотные зоны Западно-Си-
бирской плиты (по Н. Я- Кацу н
М И Нейштадту, 1963):
I — арктических минеральных преиму-
щественно осоковых болот; II— плоско-
бугристых болот; III — круппобугри-
стых болот; IV — выпуклых грядово-
мочажинных болот; V — разнотипных
болот — эфтрофных и выпуклых сосно-
во-сфагновых с участием переходных
болот; VI — тростниковых и крупноосо-
ковых болот; .VII — тростниковых и
засоленных болот юга Западной Сибири
копления торфа свойственна цен-
тральным районам плиты. В южных зонах интенсивность процесса тор-
фонакопления мала в связи с избытком тепла и недостатком влаги.
Здесь же необходимо отметить, что в зонах I—V торфяники возникли
в результате заболачивания суши, а в зонах VI—VII (см. рис. 24) —
в результате заболачивания водоемов (Западная Сибирь, 1963).
Криогенные и пост криогенные процессы и явления. В северной ча-
сти Западно-Сибирской плиты, которая характеризуется недостаточ-
ной теплообеспеченностью, очень широко развиты криогенные и пост-
криогенные образования, чрезвычайно осложняющие инженерно-геоло-
гические условия территории. По возрасту они существенно различны:
одни из них имеют древний возраст (плейстоцен-раннеголоценовый),
119
другие сформировались в основном во время климатического оптимума,,
третьи — образовались в течение позднего голоцена и интенсивно раз-
виваются в настоящее время. Среди этих образований наибольшее рас-
пространение и наиболее важное инженерно-геологическое значение
имеют бугры и площади пучения, сформировавшиеся в процессе мно-
голетнего промерзания пород, различный по морфологии полигональ-
ный рельеф, связанный с .морозобойным растрескиванием грунтов, а
также многочисленные и весьма разнообразные по морфологии термо-
карстовые формы рельефа, возникшие в процессе многолетнего протаи-
вания мерзлых толщ.
Процессы морозного пучения и вызванные ими криогенные образо-
вания (бугры и площади пучения) широко протекают и протекали на
севере Западно-Сибирской плиты. Миграционному пучению в той или
иной степени подвергались все вечномерзлые породы. Однако неодно-
родный состав грунтов, неравномерное распределение влажности в них,,
различные условия промерзания пород привели к заметной дифферен-
циации процессов пучения. Более всего подвержены пучепию торфяные
и глинистые грунты. Нередко массивы их четко выражены в рельефе
только за счет пучения (так называемые «площади пучения»). Высота
их достигает нескольких метров. Термокарстово-эрозионные процессы
приводят к расчленению вспученного массива и формированию плоско-
и крупнобугристых торфяников В распространении их уже давно отме-
чена четкая зональность (Кап, 1948; Попов, 1953 и др.). Плоскобугри-
стые торфяники приурочены к югу тундровой зоны и к лесотундре;
крупнобугристые — к подзоне северной тайги. Первые представляют со-
бой мерзлые торфяные массивы, рассеченные глубокими (до 1—2 м)
канавами, сформировавшимися в результате вытаивания повторно-жиль-
ных льдов. Крупнобугристые торфяники генетически и морфологически
однородны с западинно-бугристым рельефом на минеральных грунтах,,
но в формировании их, вероятно, принимают участие процессы пучения
за счет миграции влаги из заболоченных межбугровых понижений.
Большая часть миграционных бугров пучения распространена к
югу от 68—69° с. ш., г. е. там, где после климатического оптимума про-
исходило промерзание пород. Однако нередко они встречаются и в бо-
лее северных районах. Благоприятные условия для современного разви-
тия бугров пучения существуют там, где происходит промерзание по-
род— на поймах рек и в хасыреях. Современные бугры пучения рас-
пространены чаще всего на участках, где среднегодовая температура
колеблется от минус 1—2° до минус 3—5°, т. е. на юге зоны сплошного*
и на севере зоны прерывистого распространения многолетпемерзлых
пород. Высота бугров колеблется от 3—5 до 10—15 м и в целом уве-
личивается с юга на север. Диаметр основания бугра достигает 100—
200 м и более, иногда бугры в плане имеют эллипсовидную форму.
В результате образования инъекционных ледяных тел вблизи от
дневной поверхности формируются гидролакколиты, внешне мало чем
отличающиеся от крупных бугров пучения. Высота гидролакколитов до-
стигает 20—25 м и более. В верховьях р. Ярудей известны бугры вы-
сотой 35 м. Как правило, современные гидролакколиты приурочены к
хасырсям 1 с достаточно низкой среднегодовой температурой (ниже ми-
нус 3—4°) в зоне сплошного распространения мерзлых пород. В этих
условиях породы быстро промерзают и, если они водонасьппсны, соз-
даются условия для инъекций. Гидролакколиты, сформировавшиеся в
1 Хасыреи — котловины, образовавшиеся в результате спуска термокарстовых
озер.
120
Рис. 25 Схема распространения многолет-
них пучинных образований в пределах
Западно-Сибирской плиты (составил
В. В. Баулии):
1 — зона развития плоскобугристых торфя-
ников; 2 — зона развития крупиобугрнстых
торфяников; 3 — область распространения
гидролакколитов; 4 — область распростра-
нения бугров пучения в минеральных грун-
тах в термокарстовых понижениях иа
лайдах и поймах; 5 — область распростра-
нения бугров пучения в минеральных грун-
тах ия всех элементах рельефа
более холодные эпохи в прошлом, встречаются южнее (до 66—65° <с. ш.)»
в зоне прерывистого распространения мерзлых пород.
Следует отметить, что во многих районах отмечается концентрация
бугров пучения в пределах высокоамплитудных тектонических поднятий.
Это обусловлено, во-первых, на-
личием выходов или близким за-
леганием к дневной поверхности
дисперсных морских эоценовых
пород, легко подвергающихся
морозному пучению, а во-вто-
рых, — значительной обводнен-
ностью этих отложений.
Процессы пучения активно
участвовали и участвуют в фор-
мировании линейно-грядового
рельефа, наиболее широко раз-
витого на юге 'Газовского полу-
острова (Андреев, Белорусова,
1962). Этот тип рельефа пред-
ставляет собой серию параллель-
но линейно-ориентированных гряд
длиной от 0,1—0,2 до 1,0—2 км
и шириной в основании от 40—
50 м до 150—200 м, разделенных
100—200-метровыми понижения-
ми. Высота гряд обычно колеб-
лется от 4—6 до 10—15 .м.
На севере Западно-Сибир-
ской плиты гряды, как правило,
в виде дуг окаймляют тектониче-
ские 'поднятия и приурочены к
районам выходов на дневную по-
верхность или близкого к ней за-
легания морских эоценовых глин
и суглинков. Среди гряд распо-
ложены глубокие (до 15—20 м) озера, нередко -пересекающие несколь-
ко гряд и понижений. Механизм образования линейно-грядового релье-
фа окончательно не выяснен. Можно отметить, что в его формирова-
нии кроме -пучения принимали участие процессы морозобойного рас-
трескивания и термокарстовые процессы. Общие закономерности рас-
пространения -современных и древних пучинных образований показаны
на рис. 25.
В северных районах Западно-Сибирской плиты достаточно также
широко развит полигональный микрорельеф, образовавшийся вследствие
морозобойного растрескивания грунтов. В настоящее время морозобой-
ному растрескиванию подвергаются, главным образом, льдистые супе-
си, суглинки, глины и торфа, расположенные севернее 67—68-й парал-
лели. Морозобойпые трещины в зависимости от состава пород и вели-
чины градиентов температуры образуют полигоны размером от 10—
25 до 100 м и более. Трещины, образовавшиеся в результате морозо-
бойного растрескивания пород, могут заполняться водой или водонасы-
щенным грунтом. В первом случае формируются повторно-жильиые-
льды, во втором — льдогрунтовые жилы. Обычно ледяные жилы обра-
зуются на периодически заливаемых территориях (поймах, лайдах
и др.), льдогрунтовые — на более древних геоморфологических уровнях.
121
Повторно-жильные образования по генезису делятся на сингенети-
ческие и эпигенетические, а по возрасту — на древние (реликтовые)
и современные. Видимая высота сингенетических жил достигает 8—10 м,
максимальная ширина — 2—4 м, причем наибольшие размеры имеют
древние жилы. Размеры эпигенетических жил несколько меньше. Вы-
сота их колеблется от 1—2 до 5—6
Рис 26 Схема распространения генетиче-
ских типов повторно-жильных льдов в
пределах Западно-Сибирской плиты (со-
ставил В. В. Баулин):
1 — зона растущих син- и эпигенетических
жил льда в минеральных грунтах и тор-
фяниках; 2 — зона растущих сингенетиче-
ских жил льда в торфяниках и эпигене-
тических в минеральных грунтах и торфя-
никах; 3 — зона развития преимуществен-
но погребенных ледяных жил в минераль-
ных грунтах и торфяниках; 4 — зона раз-
вития псевдоморфоз по повторно-жильпым
.льдам; 5—южная граница распростране-
ния мпоголетнемерзлых пород
м. Ширина — до 1—2 м.
Анализ закономерностей рас-
пространения повторно-жильных
образований и изменения совре-
менных климатических и палео-
климатических условий их фор-
мирования позволяет выделить
четыре зоны (рис. 26). В самой
северной зоне, расположенной се-
вернее 70—71-й параллели, в на-
стоящее время формируются син-
и эпигенетические льды как в ми-
неральных грунтах, так и в тор-
фяниках. Во второй зоне синге-
нетические повторно-жильные
льды продолжают формировать-
ся только в торфяниках; в мине-
ральных грунтах они сохрани-
лись, по в настоящее время не
развиваются. Еще южнее (третья
зона) в минеральных грунтах
известны лишь находки погребен-
ных повторно-жильных льдов.
В торфяниках на севере зоны мо-
гут быть встречены растущие
льды, а на юге — формирование
жил льда 'прекратилось; в этой
зоне появляются псевдоморфозы
по повторно-жильным льдам, ко-
торые очень широко встречаются
в более южных районах равнины,
в отложениях различных страти-
графических горизонтов плейсто-
цена.
Выделенным зонам примерно соответствуют четыре стадии разви-
тия полигонального микрорельефа: роста, консервации, вытаивания и
конечной стадии развития ледяных жил. Одпако в условиях Западной
•Сибири морфологические различия стадий определяются не только зо-
нальными климатическими особенностями. Существенное влияние на
формирование повторно-жильных льдов и полигонального "рельефа ока-
зывают геоморфологические и тектонические условия. Интенсивный
рост сингенетических ледяных жил наблюдается в районах аккумуля-
ции осадков, приуроченных, как уже отмечалось, к погружающимся
территориям.
Необходимо отметить, что вытаивание ледяных жил в льдистых
минеральных грунтах и торфяниках обычно сопровождается интенсив-
ными эрозионными и термокарстовыми процессами, что приводит к раз-
рушению, часто весьма быстрому, части нли всего массива, содержаще-
го ледяные жилы. Если центральные части полигонов сложены относи-
122
-телыю слабольдистыми грунтами, то в результате вытаивания образу-
ются бугристые торфяники или западипно-бугристый рельеф.
В формировании современного облика поверхности Западно-Сибир-
ской плиты важное значение имеют термокарстовые процессы. Законо-
мерности их развития часто являются определяющими при инженер-
но-геологической оценке территории для строительства. Термокарстовые
процессы и созданные ими формы рельефа развиты на всей террито-
рии распространения многолетпе-
мерзлых пород, но самые благо-
приятные потенциальные условия
для формирования термокарсто-
вых понижений существуют в
районах распространения грун-
тов с высокой льдистостью (глав-
ным образом в районах сингене-
тического промерзания отложе-
ний и в пределах торфяников).
Понижения, сформировав-
шиеся в результате вытаивания
сегрегационных льдов, имеют ши-
рокое распространение в Запад-
ной Сибири (рис. 27). Обычно
-они имеют округлую или вытя-
нутую форму длиной (или диа-
метром) от 10—20 м. до 2000—
3000 м; глубина их, как правило,
не превышает 1,5 3 м. Основное
отличие термокарстовых пониже-
ний по повторно-жильным льдам,
развитым также очень широко,
-определяется расположением
этих льдов в -плане. Узкие, каиа-
вообразные понижения глубиной
до 1,0 м расширяются в местах
пересечения жил льда, в плане
образуют полигоны. При вытаи-
вании крупных скоплений плас-
тового льда формируются про-
вальные озера глубиной
до 10—15 м, диаметром
50—100 м.
Рис. 27. Схематическая карта развития
современных термокарстовых процессов в
пределах Западно-Сибирской плиты (со-
ставил В. В. Баулин):
1 — зона замедленного развития термокар-
стовых процессов; 2 — зона интенсивного
развития термокарстовых процессов; 3 —
зона активного развития термокарстовых
процессов; 4 — зона развития термокар-
стового процесса только на торфяниках;
5—южная граница развития современных
термокарстовых процессов по сингенетиче-
ским сегрегационным и повторно-жильным
льдам и по ледяным пластам; 6 — то же
по эпигенетическим повторно-жильным
льдам; 7 — то же по эпигенетическим сег-
регационным льдам; 8 — границы между
зонами
Термокарстовые озера в зависимости от планового расположения
высокольдистых пород, пеотектонических движений, направления ветров
и т. д. могут мигрировать, подвергая переработке значительные прост-
ранства. Высохшие термокарстовые котловины (хасыреи) достигают в
диаметре нескольких километров. К древним термокарстовым образо-
ваниям относятся также высохшие котловины и многочисленнейшие
блюдцеобразные понижения в центральных районах Западно-Сибир-
ской плиты (Западная Сибирь, 1963; Качурип, 1961 и др.).
Проявление термокарста в пределах Западно-Сибирской плиты
подчиняется условиям широтной зональности (Баулин и др., 1967;
Уваркин, 1970). В направлении с юга на север от южной границы
многолетнемерзлых пород наблюдается закономерное увеличение ип-
тенсивпости и морфогенетического разнообразия современных термо-
123
карстовых форм, причем максимума они достигают в южной половине
зоны практически сплошного распространения многолетнемерзлых по-
род. Это увеличение происходит, как отмечал Ю. Т. Уваркин (1970),
за счет того, что с юга на север улучшаются условия для развития
термокарста в связи с возрастанием площади распространения много-
летнемерзлых толщ и их льдистости. Одновременно в этом же направ-
лении наблюдается ухудшение теплофизических предпосылок для раз-
вития термокарстового процесса за счет постоянного уменьшения теп-
лообеспечениости территории. Однако криогенное строение мерзлых
пород, высокое содержание льда в них оказывается главенствующим
при существующих условиях теплообеспеченности фактором интенсив-
ного развития современного термокарстового процесса в этих районах.
Здесь же широко развиты и древние термокарстовые формы рельефа.
Севернее 69° с. ш., в районах, где развиты сильнольдистые эпи- и син-
генетические мерзлые толщи, отмечается резкое уменьшение активности
современных термокарстовых процессов, что обусловлено явно недоста-
точной теплообесиеченностью, хотя криогенное строение пород и их
высокая льдистость благоприятны для их развития. Древние термо-
карстовые формы, сформировавшиеся в период климатического опти-
мума, здесь развиты нешироко.
Комплексы экзогенных процессов и вызванных ими явлений, свой-
ственные различным районам Западно-Сибирской плиты. Для север-
ных районов плиты, где мпоголетнемерзлые породы имеют практически
сплошное распространение, характерно широкое развитие криогенных
процессов и соответствующих им криогенных образований. Здесь очень
широко распространено морозобойное растрескивание грунтов и свя-
занный с ним полигональный рельеф стадий роста, консервации и вы-
таивания. На дренированных участках развит пятнистый микрорельефу
а в южной части зоны крупнообломочный и реже западинно-бугристый
рельеф, здесь же сравнительно широко развиты плоскобугристыс тор-
фяники. В этой зоне, главным образом в ее южной половине, очень
часто встречаются бугры пучения различного генезиса, причем наибо-
лее крупные из них приурочены к положительным тектоническим
структурам, в пределах которых обнажаются или залегают близко к
дневной поверхности эоценовые кремнистые или глинистые породы.
Достаточно интенсивно в южной половине зоны протекает современный1
термокарст, приводящий к образованию различных по размеру пони-
жений и озер различной формы и глубины. Число озер достаточно
велико в пределах всей зоны, но все же количество закономерно воз-
растает (а глубина обычно убывает) при движении к югу. Степень
заболоченности территории достигает 40% и также увеличивается в
южном направлении. В северной ее части развиты, главным образом,
низинные арктические минеральные и реже торфяно-минеральиые ва-
ликово-полигональные болота, а в южной — комплексные торфяные бо-
лота с мерзлотным мезомикрорельсфом: плоско-выпуклые трещинова-
то-полигональные, плоские мелкокочковатые и плоскобугристые (Шу-
милова, 1968). Во многих районах (Ямал, Гыдап и др.) на плоских
равнинах достаточно интенсивно протекают эоловые процессы. Эро-
зионные и абразионные процессы, развитые лишь непосредственно па
берегам рек, моря и озер, в естественных условиях протекают с не-
большой интенсивностью.
Зона несплошного развития многолетнемерзлых пород характери-
зуется несколько иным комплексом современных геологических про-
цессов и явлений. Здесь, особенно в северной ее половине, также
широко развиты криогенные и особенно посткриогенные процессы и яв-
124
ления, но их характер н интенсивность иные. Современное морозобой-
ное растрескивание грунтов развито крайне слабо даже на севере
зоны. Зато очень широко распространены остаточный бугристо-за па-
динный и крупноблочный рельеф, плоскобугристые и выпуклобугри-
стые (крупнобугристые) торфяники, термокарстовые озера и остаточ-
ные котловины, а также многолетние бугры и площади пучения, очень
•сильно затрудняющие освоение территории. Следует подчеркнуть, что
процесс развития термокарста протекает здесь очень интенсивно и
охватывает большие площади, причем обычно термокарстовые озера и
понижения имеют небольшую глубину. В современных условиях на-
блюдается повышение активности термокарстовых процессов. Степень
заозеренности, а главное заболоченности (до 50—60% территории)
в этой зоне выше по сравнению с ранее описанной. В северных и цент-
ральных ее частях развиты комплексные мезоолиготрофные торфяные
колота с мерзлотным мезо- и микрорельефом (особенно плоскобугри-
стые и выпуклобугристые болота) В южных районах очень широко
распространены сложные комплексные и верховые мочажинно-крупно-
грядовые и озерково-грядовые торфяные болота с единичными масси-
вами крупнобугристых болот. Эоловые процессы в этой зоне участками
протекают довольно интенсивно (например, на террасах р. Надым),
хотя в целом по зоне площадь их развития ничтожна. Зато здесь го-
раздо интенсивнее протекают эрозионные процессы, вызывающие раз-
витие оврагов и небольших по объему, изредка встречающихся опол-
зней на приречных высоких участках, сложенных талыми породами.
Следует отметить, что талые грунты в зимний период промерзают на
значительную глубину (до 1,5—2,0 м, а иногда и больше).
Отличительной чертой центральной части плиты (зоны распростра-
нения сильноувлажненных практически незасоленных пород) следует
считать ее очень высокую заболоченность и заозеренность (до 60%
всей территории). Огромные болота с многочисленными озерами почти
сплошным чехлом покрывают поверхность большей части междуречных
пространств и надпойменных террас. Здесь 'преобладают верховые
грядово-мочажинные и грядово-озерково-мочажииные торфяные боло-
та, которые к югу сменяются низинными топями и торфяно-гипновыми
болотами с рямами. На участках междуречий и надпойменных террас,
прилегающих к руслам рек, и их склонах достаточно интенсивно про-
текают эрозионный размыв поверхностными водами (подмыв склонов,
образование оврагов и пр.), обвально-осыппые и, главное, оползневые
явлепия, причем масштабы и интенсивность последних довольно зна-
чительны (Герасимова, 1959, 1959а; Земцов, 1970; Трофимов, 1971а
и др.). В зимнее время происходит промерзание грунтов.
Для южных районов Западно-Сибирской плиты, где распростра-
нены умеренно и слабоувлажненные, часто сильно засоленные породы,
характерен совершенно иной комплекс современных геологических про-
цессов и явлений. Здесь наряду с процессами и явлениями, отмечен-
ными в более северных райопах плиты (размыв берегов рек и образо-
вание оврагов, обвалы, осыпи, осо*вы на подмываемых склонах, абра-
зия- берегов озер, крупные оползни, глубокое сезонное промерзание
грунтов и др ), развиты такие специфические их разновидности, как
лессовый псевдокарст, образование просадочных форм в лессах, засо-
ление грунтов, дефляция и ряд других процессов (Западная Сибирь,
1963; Трепетцов, 1967 и др.). Заболоченность территории в целом очень
слабая, особенно в степной зоне (преобладают низинные тростниковые,
• осоково-гнпно-вые и засоленные болота).
125
Основные закономерности широтного (зонального)
изменения инженерно-геологических условий
Западно-Сибирской плиты
Рис. 28. Схема размещения зон с резко
различной инженерно-геологической об-
становкой в пределах Западно-Сибир-
ской плиты (составил В. Т. Трофимов,
1968):
1 — Северная зона; 2 — Центральная
северная зона; 3—Центральная юж-
ная зона; 4 — Южная зоиа; 5 — грани-
цы между зонами; 6 —границы За-
падно-Сибирской плиты как инженерно-
геологического региона
Вышеприведенные данные свидетельствуют о достаточно четком зо-
нальном изменении многих геологических факторов, определяющих
инженерно-геологические условия Западно-Сибирской плиты в целом.
Такой характер их изменчивости, обусловленный, как показано выше»
многими сстсствснноисторическими причинами и, в первую очередь*
историей геологического развития
территории в средне- и позднечет-
вертичное (время, климатическими
особенностями всего позднего голо-
цена, а также характером совре-
менной теплообеспеченности и
увлажненности территории, опреде-
ляет широтное изменение инженер-
но-геологических условий всей рас-
сматриваемой территории. Учитывая
общие закономерности этого изме-
нения, В. Т. Трофимов (1971) выде-
лил в «пределах Западно-Сибирской
плиты четыре широтно ориентиро-
ванные зоны с резко различной со-
временной инженерно-геологической
обстановкой, которым условно даны
следующие названия: Северная зо-
на (зона практически сплошного
распространения многолетнемерз-
лых пород), Центральная северная
зона (зона несплошного (преры-
вистого) распространения много-
летнемерзлых пород), Центральная
южная зона (зона распространения
сильно увлажненных практически
незасоленных пород) и Южная зо-
на (зона распространения умерен-
но- и слабоувлажненпых, часто
сильно засоленных пород) (рис. 28).
Северная зоиа, охватывающая
тундру и северную лесотундру, ха-
рактеризуется, как можно заклю-
чить из вышеприведенных данных, практически сплошным распростра-
нением низкотемпературных сильиольдистых многолетнемерзлых мор-
ских, прибрежно-морских, ледниково-морских, лагунно-морских, аллю-
виальных и в меньшей степени ледниковых и водно-ледниковых песча-
но-глинистых и озерненболотных торфяных отложений, сезонным суще-
ствованием надмерзлотных вод и очень широким развитием криоген-
ных процессов и соответствующих им криогенных форм рельефа.
Инженерно-геологические условия ее сложные; типы и конструкции со-
оружений должны быть приспособлены и надлежащим образом впи-
саны в условия природной обстановки.
Южнее расположена Центральная северная зона. Ее территория
включает большую часть лесотундры, северную и некоторые районы
средней тайги и характеризуются сложным взаимным простринствен-
126
ным распространением песчаных, глинистых и торфяных миоголетне-
мерзлых и талых отложений различного генезиса, которые слагают
различные генетические типы рельефа. Территория эта сильно заболо-
чена и заозерена. В ее пределах активно протекают посткриогенные
процессы. Надмерзлотные воды и грунтовые воды талых отложений за-
легают на небольшой глубине. В целом инженерно-геологические усло-
вия этой зоны отличаются наибольшей сложностью и наибольшим раз-
нообразием.
Центральная южная зона, охватывающая территорию средней в
южной тайги и лиственных лесов, отличается широким развитием та-
лых и немерзлых сильноувлажненных ледниковых, водно-ледниковых»,
озерно-аллювиальных, аллювиальных, песчано-глинистых и лессовых в
озерно-болотных торфяных отложений, чрезвычайно сильной заболочен-
ностью и заозеренностыо и линейным характером развития эрозионных
и склоновых процессов. Условия проведения изысканий и строительст-
ва здесь разнообразны и достаточно сложны. Южную границу этой
зоны мы провели практически по северной границе лесостепи. Следует
отметить, что этот вопрос достаточно сложный и спорный. Дело в том»
что северная лесостепь в некоторых районах достаточно сильно забо-
лочена (папрнмер, в пределах Обь-Иртышского междуречья), а юж-
ная— по условиям ближе к степям. Однако в пределах северной лесо-
степи уже встречаются засоленные грунты и достаточно силыюмипера-
лизованные воды (до 20—40 г/л; Гармонов и др., 1961), а также про-
садочные лессовые грунты, что делает эту территорию отличной от
северных районов и заставляет нас принять вышеназванную границу.
В пределах Южной зоны, охватывающей лесостепи и степи, широ-
ко развиты песчаные, глинистые и лессовые олигоценовые, неогеновые
и четвертичные отложения различного генезиса и аллювиальные обра-
зования современных речных долин. Эти породы часто засоленные,,
слабовлажные. Лессовые породы во многих районах просадочные. Тер-
ритория отличается большой сухостью и сравнительно плоским релье-
фом. Условия изысканий и строительства в ее пределах достаточно-
простые и благоприятные.
Даже такая краткая характеристика свидетельствует, что выделен-
ные четыре зоны являются, по существу, зонами инженерно-геологи-
ческими. Их формирование обусловлено геологическими причинами»
историей геологического развития Западно-Сибирской плиты в поздне-
четвертичное время, а также современными ее климатическими осо-
бенностями. Они коренным образом отличны от ландшафтных зон по
своему содержанию, по своим свойствам и шире их по объему.
Выделенные зоны отличаются друг от друга, во-первых, по мерз-
лотно-гидрогеологическим особенностям, состоянию и свойствам пород
верхней, наиболее важной с инженерно-геологической точки зрения
части разреза, и, во-вторых, по комплексу современных экзогенных
геологических процессов и явлений, осложняющих строительное освое-
ние территории. Все это свидетельствует о достаточно резком различии,
инженерно-геологической обстановки в их пределах, указывает на необ-
ходимость решения различных задач в процессе инженерно-геологиче-
ских исследований и изысканий и различных методов их проведения, а
также различных приемов проведения строительства.
В пределах Северной зоны инженерно-геологические условия слож-
ные. Типы и конструкции сооружений должны быть приспособлены и
надлежащим образом вписаны в условия природной обстановки. Строи-
тельство наземных сооружений должно вестись по принципу сохране-
ния мерзлого состояния грунтов в основании сооружений, причем про-
127
актирование оснований и фундаментов зданий и сооружений должно
выполняться в полном соответствии с требованиями главы СНиП П-Б.
-6-66 «Основания н фундаменты зданий и сооружений па вечномерзлых
грунтах. Нормы проектирования».
В процессе инженерно-геологических исследований в этой части
Западно-Сибирской плиты основная роль принадлежит геокриологи-
ческим работам, т. е. исследования становятся по существу мерзлотно-
иижеперно-геологическими. Весь цикл исследований должен быть
•направлен на изучение и картирование современной инженерно-геологи-
ческой обстановки (особенно мерзлотных ее параметров) и составле-
ние прогноза ее изменения в процессе хозяйственного освоения терри-
тории, причем роль прогнозной части исследований закономерно возра-
стает по мере увеличения масштаба исследований. Инженерно-геологи-
ческие исследования представляют сложный комплекс работ, который
проводится в соответствии с требованиями главы СНиП П-А. 13-69
«Инженерные изыскания для строительства. Основные положения» и
главы СНиП П-Б. 6-66, а также целого ряда руководств и пособий
(Мельников и др., 1969; Методика комплексной мерзлотно-гидрогеоло-
гической и инженерно-геологической съемки, 1970; Полевые геокриоло-
гические (мерзлотные) исследования, 1961; Указания по инженерным
изысканиям для промышленного, городского и поселкового строитель-
ства в районах распространения вечномерзлых грунтов, 1966 и др.).
В этой части севера плиты в процессе инженерно-геологических изыс-
каний особенно большое внимание должно быть уделено изучению
криогенного строения мерзлых толщ с целью поисков участков, сло-
женных слабольдистыми породами, как наиболее благоприятных по
условиям проведения строительства. В северных и западных районах
п-ова Ямал и на севере Гыданского полуострова важно изучение сте-
пени засоленности средне- и позднечетвертичных морских пород, сла-
гающих лайду, морские равнины и террасы. Кроме того, непосредст-
венно в приморской части этих полуостровов существенное внимание
.должно быть уделено изучению мощности многолетнемерзлых толщ,
так как в этих районах на лайдах и © устьях рек встречаются мало-
мощные мерзлые толщи, подстилаемые охлажденными породами, на-
сыщенными солеными водами. Следует также заметить, что при строи-
тельном освоении территории этой зоны необходимо обращать самое
серьезное внимание на прокладку и обустройство дорог, так как нару-
шение растительного покрова на склонах или прилегающих к ним
участках из-за нерегулируемого движения транспорта приводит в юж-
ной половине зоны, а также в более южных районах к быстрому раз-
витию термокарста, солифлюкции, оврагов и других процессов.
В Центральной северной зоне инженерно-геологические условия
отличаются наибольшей сложностью и наибольшим разнообразием.
Здесь строительство лучше всего вести на участках развития талых
грунтов (со строгим соблюдением условий, препятствующих образова-
нию многолетнемерзлых пород). Такие участки на севере обычно рас-
положены на залесенных, хорошо дренированных террасах, сложенных
песками и примыкающих непосредственно к руслам крупных рек. Их
количество и размеры довольно резко возрастают при продвижении от
северной границы зоны к югу, где они широко развиты и на между-
речьях. При необходимости строительства населенных пунктов или
других объектов на участках развития многолетнемерзлых пород в
период изысканий самое серьезное внимание должно быть обращено
на изучение их среднегодовых температур и криогенного строения.
Только на основе этого может быть решен вопрос о выборе принципа
128
возможного использования мерзлых толщ в качестве оснований зданий
сооружений в соответствии с требованием главы СНиП П-Б. 6-66.
Прн высоких среднегодовых температурах многолетпемерзлых пород
(О—минус I—1,5°) целесообразно проводить до застройки протаивание
мерзлых грунтов, что можно осуществить уничтожением мохового и
торфяного слоя (минерализация грунтов) в этих районах.
Инженерно-геологические исследования этой части Западно-Сибир-
ской плиты наиболее сложные; число вопросов, которые должны быть
решены в процессе изысканий, здесь в целом намного больше, по срав-
нению с более южными и более северными районами. Анализ, прове-
денный сотрудниками ВСЕГИНГЕО (Мельников и др., 1969), показал,
что объем требуемой информации в пределах Полуй-Надымского меж-
дуречья, расположенного в пределах описываемой зоны, на 20% выше
по сравнению с центральными районами п-ова Ямал. Методика инже-
нерно-геологических исследований основана здесь па рациональном
комилексировании геокриологических методов и методов, используемых
инженерами-геологами в районах развития талых грунтов.
Одной из важнейших задач инженерно-геологических исследований
в пределах этой зоны, которая в более северных районах по существу
не стоит, является площадное картирование мпоголетнемерзлых и та-
лых отложений и районов с неслнвающейся мерзлотой. Изучение кри-
огенного строения здесь столь же важно, как и па севере, а исследо-
вание температурного режима мерзлых и талых толщ проводится го-
раздо детальнее и по большему количеству горных выработок. Следует
подчеркнуть, что криогенное строение мпоголетнемерзлых пород зави-
сит здесь не только от литологии пород, строения толщ и их генезиса
(как и на севере плиты), но и от характера расчлененности террито-
рии Изучение характера заболоченности, территории, глубины залега-
ния и агрессивности подземных вод, плывунных свойств водойасыщеп-
ных песков, деформационных и прочностных характеристик талых н
иемерзлых грунтов — задачи, которые необходимо решить в процессе
инженерно-геологических исследований и которых по существу, не было
в более северных районах. Особо стоит еще раз подчеркнуть важную
роль прогноза изменения инженерно-геологических условий при хо-
зяйственном освоении территории этой зоны, поскольку в ее пределах,
как показали исследования Е. Б. Белопуховой (1970), В. П. Чернядье-
ва (1970), А. П. Тыртикова (1971 и др.) и других авторов, могут про-
исходить явления деградации мерзлоты, сопровождаемые интенсивным
развитием термокарста, и явления ее новообразования.
В пределах Центральной южной зоны условия проведения изыска-
ний и строительства достаточно сложны и разнообразны. Однако комп-
лекс задач, стоящих перед исследователем, здесь, безусловно, значи-
тельно более узок по сравнению с вышерассмотренными зонами. Наи-
более удобными территориями для строительства, которое на значи-
тельной часгн зоны должно проводиться, как показали исследования
В. П. Чернядьева (1970), с учетом возможности новообразования мно-
голетнемерзлых пород при освоении, являются участки террас и меж-
дуречных равнин, прилегающих к руслам рек и характеризующихся
хорошей дрепированностью. Однако па многих таких участках развиты
крупные оползни, а при снятии естественного растительного покрова
интенсивно развивается эрозия. Поэтому эти вопросы должны быть,
в известной степени, оценены геологами. При изысканиях под все виды
строительства, особенно под линейные сооружения наряду с другими
вопросами огромное внимание должно быть уделено картированию
болог и оценке свойств болотных отложений. Особо следует подчерк-
129
нуть необходимость проведения температурных измерений в скважи-
нах, проходимых при инженерно-геологических исследованиях, так как
эти данные необходимы при составлении прогноза изменения природ-
ных условий этой территории в процессе проведения строительства.
В южных районах этой зоны, где развиты лессовые породы, необходи-
мо изучение просадочных свойств лессовых пород. В целом в пределах
этой зоны используется «привычная» для всех инженеров-геологов ме-
тодика исследований (Бопдарик, Комаров, Фсрронский, 1967; Коломен-
ский 1968; СНиП П-А. 13-69 и др.).
Южная зона характеризуется наиболее благоприятными условия-
ми строительства и проведения изысканий. В процессе исследовании
в ее пределах серьезное внимание должно быть обращено па агрессив-
ные свойства подземных вод и грунтов, а также па установление ос-
новных закономерностей изменчивости просадочных свойств лессовых
толщ по площади и в разрезе в соответствии с требованиями главы
СНиП П-А. 13-69 и главы СНиП 1Т-Б 2-62 «Основания и фундаменты
зданий и сооружений на просадочных грунтах. Нормы проектирова-
ния». Методика инженерно-геологического изучения таких районов до-
статочно хорошо разработана и опубликована в многочисленных ин-
струкциях и пособиях.
Весь вышеприведенный материал показывает, что широтный харак-
тер изменения инженерно-геологической обстановки Западно-Сибирской
плиты, причинно обусловленный и хорошо выраженный, должен обя-
зательно учитываться при общей оценке ее территории, а также при
разработке региональных норм и технических указаний на изыскания,
строительных норм и правил и других материалов.
ГЛАВА IV
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ
РАЙОНИРОВАНИЕ ЗАПАДНО-СИБИРСКОЙ
ПЛИТЫ
Выделение инженерно-геологических областей
первого порядка
Выше указывалось, что при составлении первой схемы инженерно-гео-
логическою районирования территории СССР Н. И. Николаев (1950)
выделил Западно-Сибирскую плиту как самостоятельный инженерно-
геологический регион. Во всех 'последующих работах это представле-
ние сохранилось с той только разницей, что Западно-Сибирская эпи-
герципская платформа (плита) стала рассматриваться как инженерно-
геологический регион первого порядка.
В соответствии со взглядами Ю. А. Косыгина (1969), границы мо-
лодых платформ могут быть проведены по липин выклинивания чехла.
Поэтому западную, южную и восточную границы этого региона можно
провести по сплошному выходу на дневную поверхность палеозойских
дислоцированных пород, слагающих обрамляющие складчатые соору-
жения. Юго-западная и северо-восточная границы региона принимают-
ся условно, поскольку нет ясно выраженной границы между Западно-
Сибирской плитой, Тургайским и Предтаймырским прогибами
В указанных границах Западно-Сибирская плита может быть оха-
рактеризована в целом как единый инженерно-геологический регион
первого порядка, территория которого имеет общие черты в геологиче-
ском строении, рельефе я гидрогеологических условиях.
Из ранее изложенного материала следует, что условия строитель-
ства промышленных, гражданских, дорожных и других наземных инже-
нерных сооружений определяются в первую очередь тем, что опи будут
возводиться преимущественно па поздпекайнозойских (главным обра-
зом четвертичных) слаболитифицировапных песчаных, лёссовых, глини-
стых и торфяных породах. Эти молодые породы характеризуются срав-
нительно большой мощностью, горизонтальным залеганием и относи-
тельной выдержанностью фациальных особенностей. Лишь в отдельных
районах, главным образом вблизи палеозойского обрамления плиты, па
поверхность выходят раннекайнозойские и мезозойские породы песча-
но-глинистого состава. Палеозойские породы обрамления, имеющие
жесткие кристаллизационные связи, выходят в некоторых речных до-
липах (реки Сосьва, Тура, Тобол н др.). Однако выходы па дневную
поверхность мезозойских и тем более палеозойских пород по сравне-
нию со всей территорией Западно-Сибирской плиты настолько незна-
131
чительпы, что в подавляющем большинстве случаев условия строитель-
ства определяются позднекайпозойскимн породами. Свойства поздне-
кайнозойских пород во многом зависят от их состояния, которое в свою
очередь определяется широтной климатической зональностью.
Большая протяженность Западно-Сибирской плиты с севера на юг,
рельеф Западно-Сибирской плиты, представляющий собой сочетание
плоских слабо расчлененных аккумулятивных и денудационно-аккуму-
лятивных равнин, и плато денудационного характера', сама история
развития Западно-Сибирской плиты в четвертичное время — все это
способствовало и способствует проявлению широтной зональности на
ее территории, о которой говорилось выше.
Широтная зональность является одной из инженерно-геологических
особенностей Западно-Сибирской плиты при характеристике ее в целом
как инженерно-геологического региона первого порядка, но она не мо-
жет быть положена в основу дальнейшего инженерно-геологического
районирования, так как это противоречило бы общепринятым принци-
пам и схеме инженерно-геологического районирования территории Со-
ветского Союза (Попов, 1961). В соответствии с этой схемой инженер-
но-геологический регион первого порядка может быть подразделен по
структурно-тектоническим признакам на инженерпо-гсологические ре-
гионы второго порядка или, если такая необходимость отсутствует, по
особенностям рельефа на инженерно-геологические области. Для За-
падно-Сибирской плиты мы имеем второй случай.
Подразделение Западно-Сибирской плиты на инженерно-геологи-
ческие области проводилось А. С. Герасимовой и др. (1964—1970),
Ф. А. Никитенко (1966), И. В. Поповым (1969) и С. С. Поляковым
(1971). Во всех случаях выделение областей проводилось по геоморфо-
логическому признаку без достаточного учета исюрии геологического
развития плиты в новейшее время.
Как известно, рельеф теснейшим образом связан с геологическим
строением территории. Геологическое строение поверхностной толщи и
рельеф в первую очередь зависят от пеотектоннки и палеогеографиче-
ских условий, существовавших в новейшее время. Поэтому правильнее
выделять ипженерно-геолопические области не только по характеру
рельефа, а с учетом всех этих факторов. При этом в основу выделения
инженерно-геологических областей первого порядка должен быть поло-
жен анализ геологического развития региона в неотектоническое вре-
мя, который показывает, что на разных подэтапах развития существо-
вали крупные геологические структуры, определившие, совместно с
палеогеографическими условиями, современное геологическое строение
и геоморфологические особенности больших территорий. Переход от
одного подэтапа к другому знаменуется изменением геологического
строения и рельефа на определенной территории.
Мы считаем, что для территории Западно-Сибирской плиты, с точ-
ки зрения особенностей геологического строения поверхностной ее тол-
щи и формирования рельефа, особое значение имеет поздпеплиоцен-
четвертичный этап. Его три подэтапа (см. гл. И) явились теми ключе-
1 Мы понимаем под аккумулятивной раянипой территорию, рельефообразующне
породы которой сформировались в иозлнеплиоцеи-четвертичпос время при преобла-
дании отрицательных движений; денудационная равнина — территория, которая
испытывала устойчивые поднятия иа последнем этапе новейшего периода, в резуль-
тате чего рельефообразующими порола ми являются преимущественно доверхнеплио-
ценовые отложения; денудационно-аккумулятивные равнины* занимают промежуточное
место по истории своего развития в позднеплиоцен-четвертичное время между акку-
мулятивными и денудационными равнинами
132
вымн моментами в развитии Западно-Сибирской плиты, которые при-
вели к возникновению на ее территории шести инженерно-геологиче-
ских областей первого порядка (см. табл. 6; рис. 29).
Позднеплпоцен-рапнечетвертичпый подэтап ознаменовался возник-
новением большой области прогибания в южной и центральной части
Западно-Сибирской плиты, являвшейся областью аккумуляции конти-
нентальных осадков (преимущественно озерио-аллювиальных, озерных
п аллювиальных) вплоть до среднсчствертичного времени. В результа-
те этого сформировались две инженерно-геологические области первого
порядка.
Одна из них объединяет территории, испытавшие устойчивые под-
нятия как в поздиеилиоцен-ранпечствсртичное, так и в последующее
время. Это территории, непосредственно примыкающие к Уралу и к
горным сооружениям, обрамляющим юго-восточную часть Западно-Си-
бирской плиты. Здесь на поверхность выходят отложения неогенового
и палеогенового подэтажей, рельеф сильно расчленен. Эту инженерно-
геологическую область первого порядка можно назвать: «Область де-
нудационных равнин, преимущественно сложенных дочетвертичными
отложениями» (область Л).
Область аккумуляции континентальных осадков в позднеплионен-
раннечетвертичное время является второй инженерно-геологической об-
ластью первого порядка; ее можно назвать: «Область аккумулятивных
и денудационно-аккумулятивных равнин, преимущественно сложенных
озерно-аллювиальными верхпеплиоцен-нижиечетвертичными отложения-
ми» (область Б). Поверхность этой области слагают глинистые, песча-
ные и лёссовые породы кочковской, федосовской, краснодубровской и
других менее распространенных свит. Рельеф имеет различную рас-
члененность в зависимости от состава пород, приподнятости п наклона
равнин и удаленности территории от базиса эрозии.
Ранне-средпечетвертичный подэтап характеризовался перестройкой
структурно-тектонического плана, вызвавшей устойчивое поднятие юж-
ной части плиты и погружение северной части. Это «привело к транс-
грессии моря на севере, совпадавшей по 'времени с континентальным
оледенением, и к формированию транзитных речных долин, имевших
сток с юга на север. В результате этого в северной части плиты сфор-
мировались две инженерно-геологические области первого порядка.
К северу от широтного отрезка долины Оби длительное время су-
ществовала обширная область денудации, с которой шел снос материа-
ла па юг. После изменения структурно-тектонического плана северная
часть этой области испытала наибольшее «погружение и превратилась
в морской бассейн; на широте района Сибирских Увалов продолжала
оставаться суша. Ледники, спускавшиеся с Урала и с северо-востока,
частично спускались в морской бассейн, частично перекрыли сушу и
оставили после себя морену и водноледниковые отложения. В дальней-
шем область, занятая самаровским ледником или испытавшая на себе
его влияние, в своей значительной части претерпела поднятие и места-
ми была сильно расчленена. Она представляет собой третью инженерно-
геологическую область первого порядка — «область денудационно-акку-
мулятивных равнин, преимущественно сложенных ледниковыми и водно-
ледниковыми среднечетвертичными отложениями» (область В). Поверх-
ностную толщу этой области местами составляют моренные суглинки
и глины; широко распространены водно-ледниковые пески самаров-
ской и тазовской свит. Рельеф <во многом зависит от тЯпа отложений:
водпо-ледниковые отложения образуют обширные зандровые поля и
133
полесья; территория, сложенная мореной, имеет различную степень
расчлененности в зависимости от степени дренированности территории.
Четвертая инженерого-геологическая область -первого порядка свя-
зана с формированием морских отложений на севере Западно-Сибир-
ской плиты в средне- и поздпечетвертичное время. Окончательное
оформление рельефа этой территории произошло в позднечетвертичное
время.
Позднечетвертнчный подэтэи сопровождался поднятием всей За-
падно-Сибирской плиты, в результате чего на дневную поверхность
на севере были выведены морские отложения, сформировались совре-
менные речные долины, рельеф приобрел большую часть современных
особенностей. Время формирования и выхода на дневную 'поверхность
морских отложений неодинаково, но 'всем им присущи характерные
особенности морских, ледниково-морских, прибрежно-морских и лагун-
но-морских геолого-генетических комплексов. Север Западно-Сибирской
плиты является четвертой инженерно-геологической областью первого
порядка — «область аккумулятивных равнин, сложенных (преимущест-
венно морскими средне- и верхнечетвертичными отложениями» (об-
ласть Г). Поверхностная толща сложена слаболитифицнрованными
песками, супесями, суглинками и глинами салехардской, санчуговской
и казанцевской свит, а также отложениями третьей, второй и первой
морских террас. В большинстве районов породы находятся в мпоголет-
пемерзлом состоянии. Степень расчленения рельефа во многом зависит
от позднейших тектонических движений.
Пятая инженерно-геологическая область первого порядка целиком
сформировалась в позднечетвертичное время. Это область крупных
речных долин, сложенных аллювиальными верхнечетвертнчными отло-
жениями (область Д). Имеются в виду Обь, Иртыш, Надым, Пур, Таз,
ЕниОе^й и их притоки в том случае, если они имеют все элементы
строения, присущие данной речной долине. Долина Енисея не рассмат-
ривается в связи с тем, что при общем инженерпо-геологическом
районировании территории СССР она отнесена к Восточной Сибири.
Необходимость выделения крупных речных долин в самостоятельную
инженерно-геологическую область первого порядка обусловлена тем, что
рельеф и строение поверхностной толщи этой области своеобразны,
отличаются от ранее выделенных областей, а сами речные долины за-
нимают большие площади на территории Западно-Сибирской плиты,
пересекая ее с юга на север.
Шестой инженерно-геологической областью первого порядка мы
считаем субмаринную часть Западно-Сибирской плиты (Карское мо-
ре), которая простирается на север вплоть до Новой Земли (областьЕ).
Естественно, что инженерно-геологические области первого порядка
не могут совпадать с четырьмя широтными зонами, выделенными
в гл. Ill. Однако это обстоятельство не является каким-то препятстви-
ем при оценке и характеристике инженерно-геологических условий За-
падно-Сибирской плиты. На всей территории области Г развиты мно-
голетнемерзлые породы, а на территории областей А и Б мерзлые
породы отсутствуют. Следовательно, самая резкая разница в состоянии
пород (мерзлые или талые) свойственна только двум областям: В и Д.
Но и в этом случае для большей части первой области характерно
многолетаемерзлое состояние горных пород, а во второй области пре-
обладающими являются талые породы. В областях первого порядка,
где распространены только талые или мерзлые породы, климатическая
зональность менее выражена и будет прослеживаться в виде различ-
ной степени увлажнения талых пород или различного криологического
134
режима мерзлых пород. По мере перехода к таксономическим еди-
ницам меньшего порядка (области второго порядка, районы р т. д.),
широтная зональность все в меньшей степени выражается в пределах
их территорий и все в большей степени начинают играть роль другие
факторы, определяющие инжспсрио-геологические условия этих терри-
торий (геологическое строение территории, петрографические особен-
ности пород, рельеф и др.).
Состояние пород, обусловленное широтной климатической зональ-
ностью, при инженерно-геологическом районировании может быть оха-
рактеризовано на двух уровнях Выше уже говорилось, что широтная
климатическая зональность является особенностью Западно-Сибирской
плиты «и поэтому должна быть рассмотрена при характеристике се как
инженерно-геологического региона. Это и было сделано в гл. Ш, где
приведены общие закономерности изменения состояния пород под влия-
нием климатической зональности. При более детальном рассмотрении
этого вопроса применительно к отдельным инженерно-геологическим
районам по состоянию пород можно выделять 'подрайоны. Например,
выделение подрайонов потребуется, когда в 'пределах одного района
окажутся породы мерзлые и талые, различной степени увлажненности,
засоленности или различного мерзлотного режима. Число таких слу-
чаев, по-видимому, будет ограничено.
Таким образом, учет широтной зональности на двух уровнях выра-
жается в том, что она входит в характеристику -всего инженерно-гео-
логического региона (Западно-Сибирской плиты) и в отдельных слу-
чаях будет являться критерием для выделения инженерно-геологиче-
ских подрайонов. Непосредственное выражеиис широтной зонально-
сти— состояние пород — должно быть охарактеризова-по по возможно-
сти в более крупных таксономических единицах.
Выделение инженерно-геологических областей
второго порядка
Площадь Западно-Сибирской плиты 3,5 млн. км2; она сравнима с тер-
риторией, занимаемой всеми капиталистическими странами Европы
(3,6 млн. км2). Инженерно-геологические области первого порядка пред-
ставляют собой огромные территорий. При выделении их и характе-
ристике геологической истории плиты в новейшее -время мы рассматри-
вали развитие наиболее крупных тектонических структур. Однако тек-
тонические движения в -пределах выделенных инженерно-геологических
областей первого порядка -имели дифференцированный характер, ме-
нявшийся во времени. Поэтому отдельные части инженерно-геологиче-
ских областей первого порядка отличаются друг от друга ио геологи-
ческому строению и рельефу. Этим вызывается необходимость выделе-
ния инженерно-геологических областей второго порядка.
В пределах области денудационных равнин, пре имуществе»! но сло-
женных дочетвертичными отложениями (А) и сформировавшихся в ре-
зультате, главным образом, четвертичных дифференцированных подня-
тий, четко выделяются три инженерно-геологические области второго
порядка (см. табл. 6).
Раньше в-сего (в палеогене) поднятия начались на территории
Приаргипско-Кемчугского наклонного плато. Здесь отложения юры,
мела и палеогена перекрыты маломощным чехлом верхпеплиоцен-пиж-
нечетвертичных отложении (кочковская овита). После формирования
кочковских отложении эта территория испытывала устойчивые подня-
тия от раппс-срсдпсчствсртичного времени до наших дней, в результате
135
чего происходило непрерывное формирование рельефа. Это обстоятель-
ство, а также широкое развитие легкоразмываемых песков мелового
возраста способствовали образованию сильно расчлененного рельефа.
Своеобразие рассматриваемой территории обусловливает необходимость
выделить ее в инженерно-геологическую область второго порядка. Тер-
риториальное положение позволяет назвать ее «Чулымо-Енисейской»
(А-1).
В юго-западной части Западно-Сибирской влиты устойчивые под-
нятия распространялись со стороны Урала, в результате чего область
аккумуляции (в олигоцене и неогене) 'постепенно отступала от Урала
к центру плиты. Так сформировалась Туринская наклонная равнина,
на территории которой на дневную поверхность выходят опоки, трепела
и диатомиты эоцена, как правило, не обнажающиеся в других районах
юга Западно-Сибирской плиты. Своеобразие геологического разреза
этой территории выражается также в том, что неогеновые н перекры-
вающие их верхнеплноцен-нижнечетвертичные отложения имеют сравни-
тельно небольшую мощность. Денудационные формы рельефа преобла-
дают над аккумулятивными. Рассматриваемая территория является
Зауральской инженерно-геологической областью второго порядка (А-2).
Примыкающая к ней Приказахстанская инженерно-геологическая
область второго порядка (А-3) отличается тем, что на ее территории
(Ишимская и Северо-Казахстанские возвышенности) развиты мощные
неогеновые отложения, представленные преимущественно глинистыми
породами павлодарской свиты. По своему рельефу Приказахстанская
область — пластовая денудационная равнина, слабо расчлененная и ме-
стами сильно заозеренная, испытавшая значительные поднятия в позд-
неплиоцен-четвертичное время.
В инженерно-геологической области Б по особенностям ее раз-
вития выделяются шесть инженерно-геологических областей второго
порядка.
Наиболее интенсивное прогибание в кочковско-фсдосовское время
(N’ —Qi) испытала территория Приобского плато, непосредственно
примыкающая к Алтаю. В результате накопились мощные толщи озер-
но-аллювиальных и субаэральных осадков, которые, будучи выведены
па дневную поверхность, ‘превратились под воздействием элювиальных
процессов* в лёссовые породы (краснодубровская свита). Интенсивное
поднятие Приобского плато в среднечетвертичное время привело к рас-
членению аккумулятивной раввины и возникновению долинообразных
понижений, ориентированных с северо-востока на юго-запад. Эта рав-
нина выделена нами как Южно-Обская инженерно-геологическая об-
ласть второго порядка (Б-1).
В отличие от Южно-Обской области, развитие территории Чано-
Кулупдинской ипженерпо-геологической области второго порядка,
охватывающей западную часть Барабинской низменности и Кулундип-
скую равнину, шло в другом плане. Во время —Qi южная часть
Чано-Кулундипской области испытывала поднятие, в результате чего
отложения кочковской свиты иа ее территории развиты локально и
имеют небольшую мощность. Наоборот, в средне- и верхнечетвертичное
время территория области испытывала прогибание и явилась областью
аккумуляции аллювиальных и в том числе дельтовых осадков, среди
которых преобладают песчаные породы; в верхней части разреза ме-
стами залегают лёссовые породы (чановская и кулундинская сви!ы).
Поверхность области плоская, заозеренная, с гривами разною вида,
имеющими, как и в предыдущем случае, 'преобладающую ориоптнров-
136
ку с северо-востока на юго-запад. Рельеф области типичен для акку-
мулятивных равнин.
Территория современного Обь-Иртышского междуречья (в преде-
лах Васюгапской возвышенности и Тобольского материка) и примы-
кающие к ней с запада Тобол-Иртышская и Павлодарская, а с востока
Вах-Чулымская наклонные равнины испытывали в кочковско-федосов-
ское время дифференцированное прогибание, менее интенсивное, чем
Южно-Обская область. Больше того, в северной части этой территории
находилась область денудации. В среднечет-вертичиое время в связи со
значительной перестройкой структурно-тектонического плана на боль-
шей части территории области в пределах обширных положительных
структур образовались междуречные равнины. Области аккумуляции
локализовались в сравнительно небольших ‘впадинах н прогибах, к ко-
торым были приурочены прадолины Оби и Иртыша. В верхнечетвер-
тичное время в результате расширения области поднятий образовались
современные междуречные аккумулятивные равнины, у которых более
высокие уровни сложены отложениями N2 - -Qi, а более низкие- от-
ложениями Qu. Эти разновозрастные отложения генетически и литоло-
гически близки между собой: они представлены озерно-аллювиальны-
ми глинами и песками, что позволяет объединять их в пределах одной
инженерно-геологической области второго порядка; различия, отмечаю-
щиеся у разновозрастных отложений, являются основанием для выде-
ления инженерно-геологических районов. Исходя из этого принципа,
легко выделяются три инженерно-геологические области второго поряд-
ка: Обь-Иртышская (Б-3), Южная Обь-Еписсйская (В-4) и Тобол-Ир-
тышская (Б-5).
Из этих трех областей Обь-Иртышская инженерно-геологическая
область (Б-3) испытывала большее прогибание во время Na —Qi (но
все же в меньшей степени, чем Южио-Обская область), в результате
чего мощность глинистых отложений кочковской и фсдосовской свит па
ее территории составляет 30—90 м. Рельеф области плоский, слабо рас-
члененный, главным образом, вблизи речных долин. Это обстоятель-
ство, а также выход на поверхность глинистых отложений, способству-
ют большой заболоченности территории области.
Южная Обь-Енисейская инженсрнц-геологичсская область (Б-4)
во время N2 —Qi испытывала незначительные прогибания в южной ча-
сти и такие же незначительные поднятия в северной части. Этим объяс-
няется то, что максимальная мощность кочковско-фсдосовских отложе-
ний па территории области не превышает 30 м. В разрезе грунтовой
толщи песчаные породы преобладают над глинистыми. Территория
области более поднята и больше расчленена, чем территория Обь-Ир-
тышской области.
Территория Тобол-Иртышской инженерно-геологической области
(Б-5) во время No —Qi занимала промежуточное положение между
областями прогибания и поднятий. Мощность кочковско-федосовских
отложений па ее территории составляет 15—20 м. В средпечетвертичное
время расширилась область поднятий, а область прогибания сохрани-
лась только на севере территории. Здесь отложения среднечетвертич-
ного возраста имеют мощность до 30 м. Грунтовая толща более опесча-
нена ио сравнению с Обь-Иртышской областью.
Территория Тавдинско-Кондипской инженерно-геологической обла-
сти второго порядка (Б-6) (соответствует Тавдинско-Копдинскому меж-
дуречью) испытывала незначительное -прогибание только в среднсчст-
всртичнос время. В соответствии с этим озерно-аллювиальные 01 ложе-
137
пия этого возраста сравнительно небольшой мощности — до 20 м {бах-
тинский падгоризопт) —залегают па палеогене, который представлен
опоками, диатомитами и глинами. Большая часть территории слабо
расчленена и сильно заболочена. •
Центральную часть области В составляют Сибирские Увалы, ко-
торые явились в новейшее время своеобразным «шарниром», соединяю-
щим северную и южную части За'падио-Сибирской плиты. В неотекто-
ническом отношении Сибирские Увалы являются новообразованной
структурно-геоморфологической зоной, идущей вкрест основным мезо-
зойским структурам (Андреев, 1970). Западная и восточная части Си-
бирских Увалов испытывали значительно более интенсивные поднятия,
чем их центральная часть.
По этому признаку выделяется Обско-Казымская инженерно-геоло-
гическая область второго порядка (В-1), которая объединяет западную
часть Сибирских Увалов (Белогорский материк). Здесь широко разви-
ты моренные и водио-ледниковые отложения уральского ледника сама-
ровского времени. Интенсивное воздымание территории Обско-Казым-
ской области в позднечетвертичное время привело к формированию вы-
сокой, достаточно расчлененной денудационно-аккумулятивной равнины;
территория относительно хорошо дренирована.
Инженерно-геологическая область второго чюрядка— Центральная
часть Сибирских Увалов (В-2) —своеобразна по слагающем се отло-
жениям и характеру рельефа. Территория этой области в среднечетвер-
тичное время испытывала слабые дифференцированные тектонические
движения. Это способствовало аккумуляции здесь водно-ледниковых
самаровских отложений. Они занимают 90% территории области, обра-
зуя зандровые поля и полесья. Среди аккумулятивных равнин возвы-
шаются отдельные гряды и холмы.,
Наибольшее воздымание в •позднечетвертичное время в пределах
центральной части Сибирских Увалов испытывала узкая полоса, вытя-
нутая в широтном направлении, к которой приурочены современные
водоразделы. Эта часть области достаточно хорошо дренирована; вся
остальная территория сильно заболочена.
Восточная часть Сибирских Увалов и верховье Таз-Енисейского
междуречья объединяются в Вах-Тазовскую инженерно-геологическую
область второго порядка (В-3). Эта территория испытала наиболее
активные поднятия в позднечетвертичпое время, в результате чего мак-
симальное значение высот составляет +200—285 м. На территории об-
ласти развиты морена и водно-ледниковые отложения северо-восточно-
го ледника самаровского времени. Верховья речных долин глубоко
врезаны и вскрывают меловые отложения, которые залегают здесь срав-
нительно близко к поверхности благодаря тому, что Приеписейская
часть Западно-Сибирской плиты была областью активизации послеме-
ловых поднятий. Болота развиты только в понижениях рельефа.
К Вах-Тазовской области примыкает Северо-Енисейская инженер-
но-геологическая область второго порядка (В-4), территория которой
сложена ледниковыми и водно-ледниковыми отложениями и которая
также испытала активные поднятия в поздиечетвертичное время. Дви-
жения развивались вдоль двух основных меридионально вытянутых
систем глубинных разломов, выраженных в рельефе уступами (Андре-
ев, 1970). Однако расчлененность аккумулятивных и денудационно-
аккумулятивных равнин, находящихся в пределах этой области, меньше,
чем в предыдущем случае, возможно, вследствие значительно большего
развития многолетпемерзлых пород.
138
Между рекой Обью и Уралом выделяется Мужино-Сосьвинская
инженерно-геологическая область второго порядка (В-5), которая объ-
единяет западную часть Щучинской возвышенности и Северо-Сосьвип-
скую возвышенность. Эта территория испытывала активные поднятия
до среднечетвертичного времени; дифференцированный характер движе-
ний был в позднсчетвертичнос время. На территории области широко
развиты разновозрастные ледниковые и водно-ледниковые отложения
(Qi — шайтанска».* свита, Qu—самаровская и тазовская свиты, Qin"1—
зырянские отложения), слагающие высокие денудационно-аккумуля-
тивные и аккумулятивные равнины. Степень расчленения рельефа раз-
личная- от сильной до слабой-.
Область Г одна из самых молодых областей; формировалась она
в основном в позднечетвергичное время и, как это следует из гл. III,
этот процесс продолжается и в наши дни. Формирование новейших
разнопорядковых структур, рельефообразовапие, континентальное осад-
конакопление и стратиграфические перерывы -все это на территории
области связано с региональными и дифференцированными поднятия-
ми в позднечетвертичное время. Интенсивность этих поднятий на тер-
ритории области была неодинаковой.
Северная Обь-Еннсейская инженерно-геологическая область ..вто-
рого порядка (Г-1) объединяет Обь-Надымское, Пур-Надымское, Пур-
Тазовское и западную часть Таз-Енисейского междуречья. Эги между-
речья представляют собой аккумулятивные равнины, значительная
часть которых сложена морскими и ледниково-морскими отложениями
салехардской и санчуговской свит. Более молодые морские отложения
на этой территории развиты незначительно. Территория Северной Обь-
Енисейской области испытывала более стабильные и менее дифферен-
цированные движения, чем территория северных полуостровов, хотя
мощность салехардских отложений на территории области неодинако-
ва. Например, территория Нур-Надымского междуречья испытывала
устойчивое поднятие на протяжении всего олигоцен-четвертичного вре-
мени. Даже на фоне общего погружения северной части Западно-Си-
бирской шляты эта территория продолжала испытывать относительное
поднятие. Поэтому на ее территории осадки различных генетических
типов, в том числе и морские самаровские, имеют сокращенную мощ-
ность (Андреев, 1970). Этого нельзя сказать о Пур-Та.зовском и других
междуречьях,- хотя они по своему геологическому развитию близки
к Пур-Надымскому междуречью.
В целом рельеф области можно характеризовать как слабо рас-
члененный: степень его расчлененности определяется характером позд-
нечетвертичных тектонических движений. Возможно, что накопление
материала по этому вопросу даст возможность выделить в дальнейшем
инженерно-геологические области третьего порядка.
Ямальская инженерно-геологическая область второго порядка, соот-
ветствующая п-ову Ямал (Г-2), имеет более сложное геологическое
строение. Более высокие участки аккумулятивной равщшы сложены
отложениями салехардской свиты, которые как бы окаймляются верх-
пече1вертичными морскими и лагунно-морскими террасами. Для терри-
юрии полуострова характерны поздпечетвертичные движения сравни-
тельно небольшой амплитуды (в пределах 30- -40 м). Несмотря на это
расчленение рельефа довольно значительное, благодаря близости ба-
зиса эрозии.
Тазовская инженерно-геологическая область второго порядка (Г-3),
кроме территории Тазовского полуострова, включает также юго-восточ-
ное побережье Обской губы. Территория области сложена с поверхпа-
139
сти среднечетвертичными морскими и более молодыми (Qni2-4) при-
брежно-морскими и лагун но- морскими отложениями, слагающими - ак-
кумулятивные террасовидные равнины того же возраста. Сравнительно
небольшая территория Тазовского полуострова испытала дифференци-
рованные поднятия в поздпечетвертичное время. Болес интенсивные
поднятия были в западной части полуострова н менее интенсивные —
в восточной. С ними связана неравномерность расчленения рельефа
этих двух частей Тазовского полуострова.
Большим своеобразием отличается Гыдапская инженерно-геологи-
ческая область второго порядка (Г-4), охватывающая полуостров Гы-
дапскин и северо-западную часть Таз-Енисейского междуречья. Подоб-
но Северо-Ениссйской области, примыкающей к пей с юга, Гыдапская
область испытала интенсивное поднятие -в поздпечетвертичное время.
При этом движения имели резко дифференцированный характер, вслед-
ствие чего относительное превышение возвышенностей над впадинами
достигает 100 м. Территория Гы да некой области представляет собой
аккумулятивную равнину, преимущественно сложенную разновозраст-
ными морскими отложениями (Qn—Qni), рельеф которой наиболее
сильно расчленен но сравнению с другими инженерно-геологическими
областями второго порядка, составляющими область Г.
Область Д— крупные речные долины, так же как и другие ииже-
нерио-геологическне области первого порядка, подразделяется на ин-
женерно-геологические области второго порядка. Это необходимо по-
тому, что отдельные крупные речные долины и их притоки имеют свою
особую историю геологического развития, своеобразное геологическое и
геоморфологическое строение и, как следствие этого, отличие в инже-
нерно-геологических условиях. В качестве инженерно-геологических об-
ластей -второго порядка выделяются: долина Оби (Д-1), долина Ир-
тыша (Д-2), долина Надыма (Д-З), долина Пура (Д-4), долина Таза
(Д-5) и долина Енисея (Д-6).
Подразделение субмаринной части Западно-Сибирской плиты (об-
ласть Е) на инженерно-геологические области второго порядка в на-
стоящее время является затруднительным из-за малой еще изученно-
сти ее территории.
Схема инженерно-геологического районирования
Западно-Сибирской плиты
Весь изложенный материал в настоящей и предыдущей главах позво-
ляет составить схему инженерно-геологического районирования в виде
табл. 6 и рис. 29.
В табл. 6 дается подразделение инженерно-геологических областей
первого порядка на инженерно-геологические области второго порядка.
Разработанная схема построена исходя из региональных и типоло-
шческих принципов и поэтому может быть отнесена к числу смешан-
ных. Это отражают названия инженерно-геологических областей второ-
го порядка. Что же касается инженерно-геологических областей пер-
вого порядка, то они названы только типологически, так как в назва-
нии схемы указано, что речь идет о территории Западно-Сибирской
плиты.
Сравнение названий инженерно-геологических областей с геогра-
фическими названиями территорий показывает, что первые являются
более широкими (и, как нам кажется, более выразительными), в ряде
140
случаев объединяющими территории с разными географическими на-
званиями. Встречаются и такие случаи, когда название инженерно-гео-
логических областей второго «порядка не совсем точно совпадает с гра-
Рис. 29. Схема инженерно-геологического районирования Западно-Сибирской плиты
(составлена Е М. Сергеевым и С Б. Ершовой)
нинами территории, которая носит такое же географическое название.
Все эти случаи уточняются на схеме, представленной па рис. 29.
Дальнейшее описание инженерно-геологических условий Западно-
Сибирской плиты проводится по предложенной схеме ннженерио-геоло-
гичсского районирования.
141
СХЕМА
Таблица 6
инженерно-геологического районирования Западно-Сибирской плиты
— 1 1 --- I ---- ,
Инженерно-геологические области
Первого порядка Второго порядка
Название Индекс па схеме Назвонил Индекс н? схеме
Область денудационных равнин, сло- женных преимущественно дочетвер- тнчиыми отложениями А Чулымо-Енисейская область развитая приподнятой денудационной расчлененной равнины, сложенной мезокайнозойскими отложениями, перекрытыми маломощным чехлом верхпеплиоцен-пижнечетвертичных отложений А-1
Зауральская область развития денудационной и денудационно-аккумулятивной возвышенной наклонной равнины, сложенной эоцеп-неогеповыми осадками, частично перекрытыми верхпеплиоцен-иижпечетвертичиыми отложениями А-2
Приказахстанская область развития пластовой денудационной плоской равнины, сложенной преимуществепио неогеновыми осадками, перекрытыми маломощными чет- вертичными отложениями А-3
Область аккумулятивных н денуда- ционно-аккумулятивных равнин, сло- женных преимущественно отерпо-ал- лювиалытымн верхнеплиоцеи-нижнс- четвертичными отложениями Б Южно-Обская область развития аккумулятивной высокой глубоко расчлененной равнины сложного геиезпеа, сложенной верхнеплиоцеп-средиечетвертичными отложе- ниями Б-1
Чано-Кулундинская область развития аккумулятивных и денудационно-аккуму- лятивных низких равнин, сложенных средне-верхнечетвертичными и неогеновыми отло- жениями Б-2
Обь-Иртышская область развития аккумулятивной равнины, сложенной верхне- плиоцен-среднечетвергнчными отложениями Б-3
Южная Обь-Енисейская область развития аккумулятивной и денудационно-акку- мулятивной приподнятой равипны, сложенной верхнсплиоцеп-среднечетвертичными и олнгоценозыми отложениям । Б-4
Инженерно-геологические области
Продолжение табл. 6
Первого порядил Btoporo порядка
Название Индекс на схеме Название Индекс па схеме
Б Тобол-Иртышская область развития аккумулятивных и денудационно-аккумуля- тивных плоских равнин, сложенных верхнеплиоцеи-среднечетвертнчными и неогеновы- ми отложениями Б-5
Тавдинско-Коидииская область развшия аккумулятивной и денудационно-аккуму- лятивной наклонной равнины, сложенной средпечствсртичпыми отложениями Б-6
Область аккумулятивных равнин, сложенных преимущественно леднико- выми и водно-ледниковыми средне- четвертнчиыми отложепнями •м* 00 В Обско-Казымская область развития высокой, расчлененной аккумулятивной рав- нины, сложенной среднечетвсртичпыми отложениями В-1
Централыю-Сибпрско-Увальская область развития аккумулятивных плоских рав- нин, сложенных средпсчствсртичными отложениями В-2
Ва.х-Тазовская область развития высоких л расчлененных аккумулятивных рав- нин, сложенных среднечетвертичными отложениями В-3
Северо-Енисейская область развития высоких аккумулятивных слаборасчлспеи- пых равнин, сложенных верхнсчствертччпыми отложениями В-4
Мужпио-Сосьвинская область развития высоких, в различной степени расчленен- ных аккумулятивных равнин, сложенных средне- и верхнечетвертичеымп отложе- ниями В-5
Продолжений табл 6
Инженерно геологические области
Псрного порядка Второго порядка
Название Индекс на схеме Наззаиис Индекс и? схеме
Область аккумулятивных равнин, сложенных преимущественно морски- ми средне- и верхнечетвертичными отложения мн г Северная Обь-Ённсейская область развития аккумулятивных слабо расчлененных и плоских равнин, сложенных преимущественно средне- и верхнечетвертичными отло- жениями Г-1
Ямальская область развития аккумулятивных, в разной степени расчлененных равнин, сложенных средне- и верхнечетвертнчпымн отложениями Г-2
Тазовская область развития аккумулятивных, в различной степени расчлененных равняй, сложенных верхнечетвертичными отложениями Г-3
Гыдаиская область развития приподнятых, в разной степени расчлененных акку- мулятивных равнин, сложенных средне- и верхиечетвертичными отложениями Г-4
Область крупных речных долин, сложенных аллювиальными верхне- четвертичными отложениями д Долина Оби — ступенчатая аккумулятивная равнина, сложенная верхнечетвер- тичными и современными отложениями Д-1
Долина Иртыша » Д-2
Долина Надыма > Д-з
Долина Пура » Д-4
Долина Таза » Д-5
Долина Енисея » Д-6
Субмаринная часть Западно-Сибир- ской плиты Е — —
РАЗДЕЛ II
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ
РЕГИОНАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ
ЗАПАДНО-СИБИРСКОЙ ПЛИТЫ
ГЛАВА V
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕНУДАЦИОННЫХ
РАВНИН, СЛОЖЕННЫХ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО
ДОЧЕТВЕРТИЧНЫМИ отложениями
Основные инженерно-геологические особенности
области
Область расположена в юго-восточной и юго-западной частях Западно-
Сибирской плиты па границе с горно-складчатым обрамлением. При-
родные условия области очень разнообразны, что определяется распо-
ложением ее на юго-западе и юго-востоке плиты, а также значитель-
ной протяженностью ее территории с севера на юг. Северная ее часть,
практически совпадающая с зоной тайги, характеризуется довольно
низкими среднегодовыми температурами воздуха, изменяющимися с
севера на юг от —3,2" до +1°. Глубина сезонного промерзания не пре-
вышает 2,0 м. Породы поверхностной толщи в условиях естественного
залегания имеют пластичное состояние. Междуречные пространства
в пределах зоны заболочены. Южная часть области, совпадающая с
зонами лесостепи и степи, характеризуется более высокими среднего-
довыми температурами, изменяющимися в пределах +1,6---------1-1,8°,
и недостаточной увлажненностью, что определяет такие инженерно-
геологические особенности, как развитие с поверхности лессовых по-
род, часто обладающих просадочностью; наличие силыюминерализо-
ванных агрессивных подземных вод, залегающих на различных глуби-
нах, но в большинстве случаев более 5 м; засоление пород легкораст-
воримыми солями; незначительная естественная влажность пород,
залегающих с поверхности, значительная глубина сезонного промер-
зания (от 2,5 до 4,0 м).
Область представляет собой сочетание ровных, плоских, слабо
расчлененных, наклоненных в сторону центра плиты денудационных
равнин, абсолютные отметки которых изменяются от 80 до 400 м, при-
чем большая часть области имеет абсолютные отметки от 120 до 200 м.
Наибольшее эрозионное расчленение (на глубину до 200 м) наблюдает-
ся в восточной части (Чулымо-Енисейская область), к которой приуро-
чены и наивысшие абсолютные отметки. Для южной и юго-западной
частей области характерна значительная заозеренкость.
Особенности геологического строения. Характерной особенностью
области является небольшая мощность (1—10, редко 20, чаше 3—6 м)
четвертичных отложений, залегающих повсеместно с поверхности. Они
представлены отложениями различного генезиса: субаэральными, озер-
но-болотными, озерно-аллювиальными, эоловыми и др.
145
Значительная степень расчлененности, вызванная интенсивным
поднятием территории в четвертичное время, особенно в ее южной ча-
сти, одновременно с недостаточным увлажнением обусловили очень сла-
бое по сравнению с другими областями Западной Сибири развитие про-
цесса заболачивания, а следовательно, и формирования болотных от-
ложений.
На юге области болота в основном приурочены к долинам рек.
развиваясь в понижениях и тыловых швах террас и пойм. На севере,
кроме долин, они занимают небольшие площади на уплощенных широ-
ких водоразделах. Современные болотные отложения представлены
водойасыщепными торфами. Торфяные залежи преимущественно низин-
ного типа, в северной части возможно присутствие верховых и пере-
ходных типов, с более низкой степенью разложения торфов. Общая
мощность торфа обычно менее 2 м, иногда достигает 2,5—3,5 м.
Современные и верхнечетвертичпые озерные отложения развиты
в западных и южных частях области. Они представлены глинами и
песками карбонатными, встречаются прослои ила, торфа, сапропеля,
поваренной соли, гипса, мирабиллита, мощностью до 2 м. Породы засо-
ленные. Общая мощность их изменяется от 1—8 до 20—25 м.
Субаэральные и озерно-аллювиальные отложения имеют более ши-
рокое, практически повсеместное развитие. Среди них преобладают
суглинки, в большинстве случаев лессовидные, часто (особенно в юж-
ных частях области) обладающие просадочными свойствами. В север-
ных частях области они имеют значительную влажность и мягкоплас-
тичпую консистенцию.
Благодаря незначительной мощности четвертичных отложений в
пределах области большое значение приобретают подстилающие их
породы. Наиболее молодыми из них являются неогеновые отложе-
ния, имеющие преимущественное развитие в юго-западной и юго-вос-
точной частях области. Они представлены аллювиально-озерными и
аллювиальными осадками различных свит (аральская, жиландипская,
жуншиликская, кустанайская и кирнаевская), относящихся к терриген-
ной пестроцветной формации (см. гл. II). В юго-западной части области
распространены отложения озерного геолого-генетического комплекса
среднемиоцечового возраста (аральская свита). Мощность их достига-
ет 50 м, чаще до 20 м. В юго-восточной части области на абсолютных
отметках 150—240 и 280—350 м развиты отложения кирнаевской сви-
ты, которые относятся к озерно-аллювиальному геолого-генетическому
комплексу пижнемиоцепового возраста. Они представлены песками
разнозернистыми слабосортироваппыми, содержащими прослои и лип-
зы галечников, железистых конгломератов и песчаников. Иногда галеч-
ники занимают 85—90% разреза. Основной особенностью галек явля-
ется глубокая их выветрелость. Нередко они изменены до глинистой
массы, легко раздавливаются в руках и при увлажнении (переходят в
пластичное состояние. Заполнитель в галечниках супесчано-суглинис-
тый, содержание его около 30% объема пород. Местами галечники сце-
ментированы песчано-глинистым цементом или гидроокислами железа,
участками сильно известковистые. Мощность их изменяется от 30—50
до 80—100 и более метров. Палеогеновые отложения представлены
в основном олигоценовыми морскими, озерно-аллювиальными и озерно-
болотными осадками. Наиболее широко среди них развиты озерно-
аллювиальные и озерно-болотные верхпеолигоценовые породы некра-
совской серии, которые относятся к терригенной лигнитоносной форма-
ции. Они залегают с поверхности или в непосредственной близости от
нее под маломощным чехлом (10 м и менее) четвертичных отложений.
146
В восточной части области они представлены аллювиальио-озериыми,
озерными и болотными отложениями бельской свиты и нерасчленеи-
ными верхнеолигоценовыми отложениями. Среди них наиболее широко
развиты глинистые породы плотные, пластичные и мягкопластичные,
содержащие прослои лигнита толщиной до 3,2 м, глинистых алевроли-
тов и песков. В юго-восточной части глинистые породы занимают под-
чиненное значение среди песчаных. Мощность этих отложений в бас-
сейнах рек Кии, Чети, Тюхтета составляет 25 м, увеличиваясь до 40—
50 м на Мендель-Кетском водоразделе и до 180 м — на Кемь-Кетском
На западе и юге области терригенная лигнитоносная формация
представлена шородами всех четырех геолого-генетических комплексов,
наиболее молодыми из которых являются отложения озерно-аллюви-
ального и озерно-болотного верхнеол неоценового геолого-генетического
комплекса, включающие осадки наурзумской свиты. Они представлены
суглинками и глинами каолиновою состава в верхней части толщи и
песками с гравийно-галечниковым базальным горизонтом — в нижней.
Иногда встречаются линзы ожелезненных песчаников, включения гипса
и мергелей. Мощность их до 30 м. В эрозионных ложбинах залегают
осадки чаграйской овиты, относящиеся к озерному и озер но-аллюви-
альному геолого-генетическому комплексу юерхиеолнгоценового возра-
ста. Они представлены здесь разнозернистыми песками с резко выра-
женной косой слоистостью, содержащими прослои железистых песчани-
ков, включения оолитов гидрогетита и прослои глин Мощность свиты
от 2 до 20 м. На северо-востоке отложения описанных комплексов
представлены переслаивающейся толщей, в которой чередуются пески
пылеватые и мелкие с глинами и алевритами. Отложения озерно-аллю-
виального и озерно-болотного геолого-генетического комплекса иижне-
^реднеолигоценового возраста представлены осадками чиликтинской
свиты. Это глины с растительным детритом н лигнитизированной дре-
весиной. Мощность их достигает 10—20 м, в депрессиях ложа — 70 м
(Геология СССР, т. XII, 1969). Отложения аллювиального геолого-ге-
нетического комплекса нижне-среднеолигоценового возраста представ-
лены осадками кутанбулакской свиты В ней преобладают пески, в по-
дошве встречаются глины. В осевой части Тургайского прогиба, к севе-
ру от Кустанайского вала комплекс представлен сильно гипсопоспыми
глинами, которые на северо-востоке замещаются песками атлымской
свиты.
На юге и западе области большое значение имеют отложения
верхиемелового-нижнеолигоценового возраста, описание которых дано
в гл. I. Они представлены осадками различных формаций. Отложения
терригенной формации (талицкая и чеганская свиты) выходят на днев-
ную 'поверхность в долинах рек и в бортах озер. Мощность их изме-
няется от десятков до сотен метров и более На западе области до-
вольно часто выходят па поверхность или залегают близко от нее (на
глубине 1,5—12 м, бассейны рек Исеть, Пышмы и Ницы) отложения
кремнисто-терригенной формации (ирбитская и серовская свиты). Мощ-
ность их достигает 100 и более метров.
В юго-восточных частях области на дневную поверхность выходят
отложения терригенной каолиновой формации (симоновская и сымская
свиты).
Пески, составляющие большую часть разреза этой формации, рых-
лые н уплотненные, местами сцементированные глинисто-каолиновым
цементом. Они содержат прослои и линзы песчаников слабосиементи-
рованных, местами сливных; прослои, обогащенные кв ар цево-кремни-
147
Стой галькой и гравием; прослои каолиновых глин мощностью
3—5 м. Мощность отложений изменяется от 10—20 до 40 м у горного
обрамления облает и вдоль ее восточной границы, резко увеличи-
ваясь к западу до 200 м (Геология СССР, т. XL1V, 1964).
В восточной часш территории области залегают близко к поверх-
ности более древние отложения- нижнемеловые и юрскне. Верхне-
нижнемеловые отложения, развитые в пределах области, относятся
к двум формациям: террмгенно-карбонатной (илекская, кийская, терех-
тюльская свиты) и сероиветной угленосной (пировская свита). Нижнс-
среднеюрские отложения представлены угленосной формацией (Мака-
ровская, итатская и тяжинская свиты). Описание их строения дано
в гл. 1. Юрскне породы имеют близкие выходы к поверхности в ядрах
антиклинальных структур и на крыльях синклинальных складок —
Итатская структура, Барандатская мульда и др. (Нифантов, 1971).
Суммарная мощность нижнемеловых и юрских пород обычно превы-
шает 100 м.
Подземные воды. С инженерно-геологической точки зрения наи-
больший интерес представляют первые два гидрогеологических комп-
лекса (Гидрогеология СССР, т. XVI, 1970). Первый гидрогеологический
комплекс объединяет песчано-алевритовые и глинистые отложения чет-
вертичного и неоген-олигоценового возраста. Это единая недонасыщен-
ная толща, грунтовые и межпластовые воды которой тесно гидравличс
ски связаны между собой. В юго-западной части области первый водо-
носный горизонт приурочен к олигоценовым континентальным песчано-
алевритовым отложениям и залегает па глубине 2- 10 и более метров.
Воды преимущественно безнапорные, состав их пестрый, воды солоно-
ватые, реже соленые, с минерализацией до 10 г/л. По мере погружения
вод в северном направлении они приобретают напорный характер,
пьезометрические уровни их устанавливаются на глубинах от 15 д<5
29 м. Воды этого водоносного горизонта на севере пресные гидрокарбо-
натпо-кальциевые и натриевые В северо-западной части первый водо-
носный горизонт приурочен к песчаным линзам в неогеновых отложе-
ниях и наблюдается на глубинах от 0,5 до 6,5 м от поверхности. Воды
напорно-безнапорные. К северу от широты р. Исеть воды пресные,
с минерализацией 0,2- 0,7 г/л, по составу гидрокарбонатпо-хлоридпо-
кальцнево-магниевые. К югу от этой широты минерализация вод уве-
личивается и южнее долины р. Уй она достигает 5—10 г/л (Гидрогео-
логия СССР, i. XVI. 1970). В северо-восточной части области первый
от поверхности водоносный горизонт приурочен к олигоцеп-пеогеновым
породам. Глубина залегания его на плоских выровненных водоразделах
20—50 м, в долинах рек и других местных эрозионных понижениях —
0,0—2,0 м. Обводненность пород небольшая, удельный дебит скважин
0,1 л/с-м, в отдельных случаях 0,4—0,9 л/с-м. По химическому составу
воды гидрокарбонатпо-калыгиевые, минерализация не превышает
0,5 г/л. Содержание свободной углекислоты изменяется в пределах
4,4—93,0 мг/л, в некоторых случаях отмечается агрессивная углекисло-
та в количестве 3,0—12 мг/л.
В краевых частх области (западная, юго-восточная и восточная
части) близко к поверхности залегает второй гидрогеологический ком-
плекс, который включает осадки турон-иижнеолигоцеиового возраста.
Подземные воды этого комплекса заключены в песках, песчаниках,
трещиноватых опоках и мергелях, которые занимают подчиненное по-
ложение в разрезе по отношению к глинистым породам. Воды, приуро-
ченные к эоценовым опокам и диатомитам (западная часть), залегают
ча глубине 2—10 м. Они пресные, преимущественно гидрокарбопатные
148
кальциевые, иногда проявляю! общекислотную агрессивность по отно-
шению к бетону.
Воды, заключенные в юрских и меловых отложениях (восточная
и юго-вос точная части), гидравлически связаны с водами перекрываю-
щих их более молодых отложений. По немногочисленным данным,
воды обладают небольшим дебитом 0.1—1,8 л/с-м. Минерализация вод
не превышает 0,5—0,8 г/л, состав их гидрокарбопатно-кальциевый.
Глубины залегания их изменяются в зависимости от условий дренажа
и составляют в основном 5—10 м в центральных участках водоразде-
лов и более 10 м—па склонах долин и в предгорных районах.
На отдельных участках обласы, где развиты болотные отложения,
непосредственно с поверхносш залегают болотные воды. Это пресные
и ультрапресиые воды с минерализацией 0.1—-0,01 г/л, обладающие
углекислой и обшекислотнон агрессией по отношению к бетону.
Геологические процессы и явления. Для современных геологических
процессов и явлений, развитых в пределах области, характерна их
приуроченность к определенным формациям и комплексам пород.
Оползневые процессы особенно широко развиты на склонах, сложенных
юрскими и нижнемеловыми породами (по Енисею, Чулыму и их при-
токам). Возникновение оползней па таких склонах обусловлено рядом
причин, основной из которых является (Голодковская, 1968) несоот-
ветствие высоты склона с прочностными характеристиками пород. Вы-
сота склона составляет обычно 80—100 м. Поверхность скольжения
приходится обычно на мубину 35—40 м, что соответствует природно-
му давлению в 7-Ю5—8105Па. В этих же пределах лежит величина
предельного сопротивления сжатию этих пород. Кроме того, развитию
оползневых процессов способствует строение склона: в разрезе преоб-
ладают пластичные глинистые породы, а песчаные прослои обводнены.
В результате образуются крупные оползни-блоки Оползневые пирки
достигают максимальной протяженности 500 м с глубиной захвата
берега до 300 м. Небольшие по размеру оползнп-б-юки приурочены к
склонам, сложенным верхнеолигонсновыми и эоценовыми породами
(по рекам Тура, Нина, Тавда). Это современные оползни, развитие
которых определено геологическим строением (чередованием в разрезе
глинистых и песчаных пород, обводненностью песчаных прослоев) н
подмывающей деятельностью рек. К выходам па подмываемых склонах
песчаных верхпемеловых пород приурочено развитие осыпей и обвалов.
Интенсивность проявления эрозионных процессов в целом незна-
чительна. Как правило, овражно-балочная сеть приурочена к склонам
водораздельных пространств и террас и развивается в лессовых легко-
размываемых породах. Кроме того, эрозионные процессы развиты па
юго-востоке области, где на поверхность выходят легкоразмывае.мыс
песчаные юрские и верхнемсловые породы, поэюму рельеф территории
здесь сильно расчлененный.
В бортах карьеров, вскрывающих опоки и диатомиты, интенсивно
развиваются процессы выветривания, что приводит к накоплению
щебнистого материала,'который образует у подножия склона осыпи.
Процессы выветривания и почвообразования, интенсивно протекающие
на склонах, возвышенных и хорошо дренированных участках, приводят
к облессовапию глинистых пород различного возраста и генезиса. Глу-
бина развития этого процесса различна — от 0,5 до 6,0 м. Она зависит
от широтного положения участка, от степени дренированное™ терри-
тории, от возраста рельефа и т. д. С просадочпостью лессовых пород
при природной нагрузке связаны суффозионно-просадочные процессы
и явления. Они проявляются в образовании неглубоких (0,5—1,2 м)
149
блюдцеобразных (диаметром 5—15 м) западин и воронок. Кроме того,
в пределах области наблюдаются процессы и явления, имеющие зо-
нальный характер, развитие которых не зависит практически от геоло-
гических условий. Так, климатические условия предопределяют разви-
тие в северных частях области процессов заболачивания, а на юге —
процессов засоления пород и образования солончаков (особенно по бе-
регам озер).
Заключение. Таким образом, основными инженерно-геологическими
особенностями области являются: 1) небольшая (10, чаще 2—5 м)
мощность четвертичных отложении, представленных породами раз-
личного генезиса; 2) близкое залегание к поверхности пород «коренной
основы», которые представлены отложениями терригенной, кремнисто-
терригенной и терригенно-каолиновой формаций верхнемелового-нижне-
олигоцепового возраста, терригенно-карбонатной и угленосной формаций
верхне-нижнемелового возраста и угленосной формации нижне-
среднеюрского возраста; 3) ровный, наклонный рельеф, который отли-
чается эрозионным расчленением лишь в краевых западных и восточ-
ных частях области; 4) достаточно глубокое (чаще всего более 5 м)
залегание от поверхности подземных вод, которые часто обладают аг-
рессивными свойствами, и 5) приуроченность современных геологиче-
ских процессов к определенным комплексам и формациям пород. Пере-
численные инженерно-геологические особенности по-разному проявля-
ются на различных участках ее территории. В соответствии с этим в
пределах области выделено три инженерно-геологические области вто-
рого порядка.
Чулымо-Енисейская область
Область расположена па крайнем юго-востоке Западно-Сибирской пли-
ты. Она вытянута узкой полосой в меридиональном направлении вдоль
долины Енисея от широты р. Кас до Красноярска, где круто повора-
чивает в широтном направлении на запад.
Отличительной чертой области является значительная разница
высот на севере и юге и относительно сильная расчлененность поверх-
ности, увеличивающаяся к югу. Северная меридиональная часть обла-
сти представляет собой плоско-пологую равнину с абсолютными отмет-
ками 150—250 м, расчлененную широкими корытообразными долинами
рек, с относительными превышениями водоразделов над днищами, рав-
ными 40 80 м. Максимальные высоты холмисто-увалистой равнины на
юге (рис. 30) достигают 479 м (Кемчуг-Чулымский водораздел), поло-
го снижаясь к северу. Долины рек Кемчуг, Чулым, Мендель, Четь и
других асимметричные, с крутыми правыми и пологими террасирован-
ными левыми бортами. Относительные превышения водоразделов над
днищами долин достигают 150—200 м. В долинах рек выделяются три
надпойменные террасы и пойма. В верховьях Чулыма выделяются пять
надпойменных террас.
Второй отличительной особенностью области является близкое за-
легание к поверхности наиболее древних по сравнению с другими об-
ластями Западно-Сибирской плиты отложений — юрских и меловых, а
также широкое, почти повсеместное развитие с поверхности озерно-
аллювиальных верхнеплиоцен-нижпечетвертичных отложений. В связи
с этим особенности строения и инженерно-геологических свойств этого
геолого-генетического комплекса для данной области рассматриваются
более подробно, чем других геолого-генетических комплексов четвер-
тичных отложений. Мощность рассматриваемого комплекса отложений
150
увеличивается с юга па север: в районе Арчекасских гор на правобе-
режье р. Антибсс и в предгорьях хр. Лрга она не превышает 5 12 м.
К северу мощность увеличивается, достигая 10--15 м, по, в основном,
не превышая 20 м. Абсолютные отметки подошвы отложений посте-
пенно повышаются от 85—90 м па западе'до 140—150 м на юге (Яя-
Кийскнн водораздел) и резко поднимаются до 270 и более метров
вблизи хр. Арга. Рассматриваемый комплекс отложений имеет дву-
Рис. 30. Холмисто-увалистая равнина южной части облаии (фото А В Ми-
нервина)
члеииое строение. На Яя-Кийском междуречье разрез толши начинает-
ся галечниками (приурочены к понижениям древнего рельефа) или
гравелистыми песками мощностью от 0.5 до 9,0 м. Вверх по разрезу
они сменяются песками разпозеринстыми, от топко- до средпезерни-
стых, с включениями гравия н мелкой гальки кварц-полевошпатового
состава, иногда косослоисты мн. Пески содержат линзы, обогащенные
угольной галькой, иногда глинистыми окатышами, и прослои глин.
Здесь же, на Яя-Кийском междуречье песчаная пачка, как правило,
замещается по простиранию и вверх по разрезу пачкой глинистых от-
ложений. Это суглинки и глины однородные. Суглинки иногда содер-
жат примесь песка, реже гравия и гальки, с гнездами и линзами песка
разнозернистого. Встречаются пятна вивианита и известковистые вклю-
чения до 5 см. Мощность глинистой толщи от 4—5 до 15 и более
метров.
Лабораторные исследования состава и свойств озерно-аллювиаль-
ного верхнеплиоцен-четвертичного комплекса отложений проведены
лишь для верхней глинистой толщи района Итатского буроуголыюго
месторождения и Яя-Кийского междуречья. Верхняя часть комплекса
(Яя-Кийское междуречье) сложена почти исключительно глинами лег-
кими и средними (рис. 31). Весьма характерно для них высокое со-
держание глинистых частиц (<0,001 мм), в среднем 41% (27 опрсд.),
преобладание частиц крупной пыли (0,05—0,01 мм), в среднем 30%,
над суммарным содержанием частиц тонкой и мелкой пыли (око-
ло 24%) и невысокое, в среднем 5%, суммарное содержание песка.
В естественных условиях глинистые частицы находятся в скоагулиро-
151
31. Полигоны частот встрсчас-
различных
Рис.
мости различных гранулометриче-
ских типов верхнсилноцспиижисчет-
вертнчных глинистых пород:
1—суглинки легкие; 2 —суглинки
средние; 3 — суглинки тяжелые, 4 —
глины легкие; 5—глины средние;
6—глины тяжелые
ванном состоянии в виде агрегатов размером крупнее 0,01 мм. Содер-
жание пескоагулированных глинистых частиц в среднем 5% (23 опре-
деления). Количество частиц тонкой и мелкой пыли при микроагрегат-
ном анализе практически не изменяется, а выход крупнопылеватой
фракции резко увеличивается до 50%. Некоторая часть министых и
пылеватых частиц скоагулирована до размеров гонкого и среднего
песка (0,5—0,05 мм). В этом случае суммарный выход песчаной фрак-
ции (>0,05 мм) увеличивается до
20%. Глинистые породы находятся
в состоянии мягко- и тугопластич-
пой консистенции, редко — полу-
твердой. Часто встречаются про-
слои, в которых глинистые породы
находятся в состоянии скрытотеку-
чой и текучей консистенции. Есте-
ственная влажность их обычно от
21 до 32% (27% средняя по 16 оп-
ределениям), степень влажности
0,6—0,9; объемная масса скелета
1,30—1,37 г/см3 (среднее медиан-
ное—1,35 г/см3 по 24 определени-
ям), коэффициент пористости —
0,79—1,10. В интервале уплотняю-
щих нагрузок от 2-105 до 3-10s Па
глины ведут себя как среднесжи-
маемые грунты:
—0,08 10s Па-’,
1 рения — 23—28°,
а=0,26-!03 —
модуль осадки
сцепление С =
32—79 мм/м, уюл внутреннего
=0.15-10s—0,4-105 Па.
Суглинки и глины верхнеплиоцен-нижнечетвертичного возраста в
районе Итатского буроугольпого месторождения характеризуются сле-
дующими показателями (Ннфантов, Ольховатенко, 1971) (табл. 7).
Таблица 7
Свойства верхнеплноиен-нижнечетвертичных глинистых пород района Итатского
буроугольного месторождения
11ороды Объемная масса влажных пород А, г/см* Естественная влажность % Коэффици- ент порис- тости, F Степень влажнос- ти. (? Угол внутрен- него трения, <0 Сцепление. С 10* На
Суг- линки 1,74—2,04(1,91) 0=5,9 /«=0,025 16,50—33,6 (24?91) 0,57—0,98 0Г74 0,76—1,0 036 14—26(22) v=22,7 0,5—5,0(3,0) о=50 /п=0,34
Глины 1,82—2,13( 1.95) V—4,о т - -0,014 19,41—31,85 0,53—0.93 0,75—1,0 15—24(20) о- 11,9, т -1°12' 0,2—6,0(2,85) и-57,8 т—0,3
25,92 0,75 0,43
где v — коэффициент вариации,
т — ошибка среднеарифметического,
1,91 - -среднеарифметическое,
1,74—2,04 — размах значений частных определении.
Отложения терригенной формации верхнего олигоцена в инженер-
но-геологическом отношении изучены слабо. Их характеристика имеет-
ся лишь для верхней части бельской свиты (единичные определения
Енисей, д. Курбатове) (Голодковская, 1964). Суглинки и глины имеют
152
топкогоризонталыю-слоистую или монолитную текстуру и моптморилло-
нит-гидрослюдистый состав глинистой фракции. Они характеризуются
низкой величиной пористости (л=37—41%; Д=1,9—2,1 г/см3; 6=
= 1,62—1,63 г/см3) и довольно невысокой пластичностью (ю,=33—
35%; uyp=23—25%; о?„ = 10- -12). Естественная влажность их близка
к границе раскатывания (wr=20—24%). В интервале нагрузок от
2-105 до ЗЮ5 Па породы ведут себя как слабосжимасмые грунты:
о=0,004 10-5 0,005-10 5 Па-'; ф= 14 25°; с=0,4 105 0.8-Ю5 Па. Во-
допрочпость пород невысокая, время размокания образцов объемом
5 см3 более 2 ч. Характерным для глин бельской свиты является быст-
рое выветривание их при вскрытии на склонах и в выемках. При вы-
ветривании они покрываются густой сетью трещин и образуют листо-
ватую щебенку размером до 1 см. Глубина выветривания откосов вые-
мок за 3 года составляет 0,5 м.
Отложения терригенно-каолиновой формации верхнемеловою-пиж-
пеолигоцеиового возраста охарактеризованы лишь но рекам Чулым,
Б. Улуй и Кас (7 определений) (Голодковская, 1964). Пески этой фор-
мации являются весьма своеобразными породами. Характерной их
особенностью является равномерная смесь кварц-'полевошпатового пес-
ка с белым глинистым заполнителем каолинит-моптмориллоиитового
состава, связывающего песок и часто придающего ему пластичные
свойства. Легкая фракция состоит из 62—79% кварца и 22—37% поле-
вых шпатов. Пески характеризуются преобладанием двух фракций*
0,1—0,25 мм в количестве 13—4*6% и 0,25—0,5 мм—от 30 до 77%. Со-
держание глинистых частиц (<0,001 мм) в песках—1—3%, суммар-
ное содержание пылеватых частиц — 9—15%. Очень часто в разрезе
количество заполнителя достигает больших величин: глинистых ча-
стиц— 7—14%, ^пылеватых— 12—37%. Породы в этом случае класси-
фицируются как супеси, легкие и средние суглинки, содержащие 50—
65% топкопесчаных частиц (0,1—0,25 мм) (3 определения, левый берег
р. Кас). Число пластичности их от 3 до 9 и зависит от количества
заполнителя. Естественная влажность песков п глинистых разностей
очень высокая—от 14 до 37% Породы обладают чрезвычайно слабой
водопрочностью, время размокания образцов от нескольких секунд до
9 мин. При нагрузках от 2-Ю5 до 3-105 Па породы ведут себя как
среднесжимаемые грунты- а=0,013-10-5—0,0015-10 5 Па-1. <р=24—27°;
с=0,1-105—0*^-105Па. Породы слабокарбопатные (в бассейне р. Кас
карбонатность их не превышает 0,33%, 3 определения), незаселенные,
со слабощелочной реакцией водной вытяжки — рП=8,0—8,1 (общая
сумма солей 0,10—0,14%). Среди глинистых пород встречаются тяже-
лые суглинки, легкие и средние глины, гидрослюдисто-монтморилло-
нитового состава. Для них характерно небольшое содержание количе-
ства глинистых частиц — от 6,8 до 30,1% и высокое пылеватых — от 50
до 90%. Породы обладают высокими значениями’пористости (44—51%)
и естественной влажности (30—38%). Они ведут себя как слабосжи-
маемые грунты; коэффициент сжимаемости их 0,011 • 10-4—0,003-10 5
Па-1; угол внутреннего трения 23—30°; сцепление 0,2-105—0,9-105 Па.
Терригенно-карбонатпая формация верхне-нижнемелового возраста
охарактеризована единичными определениями (Голодковская, 1964).
В отложениях формации среди глинистых пород 'встречаются суглинки
легкие, средние и тяжелые, глины легкие и тяжелые. Соответственно
содержание глинистой фракции сильно изменчиво: от 8—14%—у су-
глинков до 40—50% - у глин. Суглинки содержат крупнопылеватыс ча-
стицы (0,01- 0,05 мм) в количестве от 50 до 54%; в глинах суммарное
содержание частиц размером 0,1—0,001 мм достигает 45%. Для легких
153
суглинков характерно очень большое количество песчаных частиц —
57—63%. Основным глинистым минералом является монтмориллонит,
в виде примеси присутствуют гидрослюды, каолинит и 'полуторные
окислы железа. Глины высокопластичные, число пластичности их от
19 до 34%.
Пески характеризуются преобладанием фракций размером 0,25—
0,1 мм (41,6—52,4%) и высоким содержанием тонкоднюперсных частиц
(количество глинистых частиц размером менее 0,001 мм—8,8—28,3%),
что придает им пластичные свойива, В этом случае они классифици-
руются как супеси и суглинки, для которых характерно преобладание
песчаной фракции. Пески аркозовые с содержанием кварца — 28 —
65%, нолевых шпатов — 20—60%. В глинистой фракции преобладает
монтмориллонит. Отличительной особенностью песков илекской свиты
является их нзвсстковистость, приводящая иногда к цементации пес-
ков.
Особой разновидностью пород являются алевриты (Голодковская,
1964). По результатам гранулометрического анализа они классифици-
руются как супеси, в составе которых преобладают частицы крупной
ныли (от 53 до 68%), а содержание песчаных частиц составляет 18—
36%. Алевриты имеют очень высокие величины верхнею (41—48) и
иижнего (38—45%) пределов пластичности и низкое число пластично-
сти — 2—3.
Песчаные и глинистые породы имеют высокую естественную влаж-
ность— 26—32%. Угол внутреннего трения глин очень низкий - -3—7°,
алевритов — 21--27°. Величина сцепления пород — 0,3-105—1,1 • 10® Па.
В верхней части разреза юрских -пород основную роль играют пачки
глин и алсвроли-’ов с пластами бурых углей. Глины легкие и тяжелые
с содержанием частиц <0,001 мм от 25 до 41% На долю пылеватых
частиц приходится 55—70%, песчаных (крупнее 0,05 мм) — 1—6%.
В минералогическом составе глинистой фракции доминируют гидрослю-
ды, встречены отдельные кристаллы галлуазита и каолинита. Струкгу-
ра пород алевролитовая и пелитовая, гекстура чешуйчатая. Породы
обогащены растительными остатками i гумусом. Число пластичности
относительно невысокое — 8—13, в одном случае из пяти достигает 25.
Пористость пород 30,5—44,0%, <р=15—21э; с—0,5-10®—0,9-10 Па. Вре-
менное сопротивление разда-вливаиню 7,3-105—8,1 -10®-Па (4 опреде-
ления).
Полная инженерно-геологическая характеристика пород терриген-
но-карбонатной формации верхне-нижнемелового возраста и угленосной
формации ннжне-среднеюрского возраста дана для участка Итатского
буроугольного месторождения (Нифаитов, Ольховатенко, 1971). Поро-
ды формаций в пределах месторождения относятся к классу пород
с жесткими связями. Далее они разделяются на группы обломочных
сцементированных, глинистых отвердевших и органогенных пород. Пес-
чаники и алевролиты итатской, тяжнпской и илекской свит разделяют-
ся на подгруппы слабосцементированных (с глинистым ослабленным
цементом), среднепрочносцементированных (с глинистым прочным це-
ментом), проч несцементированных (с глинистым и карбонатным проч-
ным цементом) и особо прочносцементированных (с кремнеземистым,
карбонатным и железистым цементом). Объемная масса пород увели-
чивается от слабосцементированных к особо прочносцементированным
породам—от 2,01—2,03 г/см3 до 2,13—2,18 г/см3, а величины естест-
венной влажности и пористости наоборот уменьшаются: we — от 20 до
14% и п — от 39 до 28%, угол внутреннего трения — от 23 до ЗГ, сцеп-
ление— от 3,25-10® до 5,5-10s-Па. Средняя величина временного со-
154
противления сжатию у наиболее слабых разностей 36,5-!05—41,0-
• 105Па, у наиболее прочных достигает 5000-105 Па.
Аргиллиты итатской, тяжинской и илекской свит разделяются на
слабые, среднесрочные и прочные Их характеристика приведена
в табл. 8.
Таблица 8
Средние значения физико-механических свойств аргиллитов
11орода ОСъ мним масса л г/см» EcicciiH'H пая з.'аж- пость W % Порис- ГОС11. п. % Угол внут- реннего тренин. град. <р Сцепление, С-10» Па
Аргиллиты слабые 1,99 21,9 37,1 21 3,89
Аргиллиты прочные ... 2.11 16,8 32,4 27 5,40
Средняя величина временного сопротивления
31,9-10*, наиболее прочных — 688-10» Па.
сжатию наиболее слабых аргиллитов —
Органогенные породы итатской свиты (углистые аргиллиты и бу-
рый уголь) также разделяются на слабые, средненрочныс и прочные.
Таблица 9
Средние значения физико-механических свойств органогенных пород
Порода Показатели choIicth
объемная масел влаж кого грун- та. г’смя естествен- ная влаж- ность, % пористость. % угол киутр тре- ния, гра дусы у сцепление С 10s 11а
Слабые: углистые аргиллиты .... уголь бурый выветрелый . . 1,90 1,18 20.50 71,19 34.0 54,0 15 30 2,6-10» 6,5-10*
Прочные: уголь бурый 1,22 51,4 43,4 35 3.65-10»
Все сказанное выше дает возможность сделать заключение, что
инженерно-геологические условия строительства в пределах области
определяются следующими факто-
-рами: 1) значительной степенью
расчлененности территории, которая
достигает наибольшего значения на
юге области; 2) широким, почти по-
всеместным развитием с поверхно-
сти глинистых пород плиоцен-ниж-
нечетвертичиого озерно-аллювиаль-
ного комплекса, которые имеют не-
большую мощностью (5—15 м);
3) близким залеганием к поверхно-
Рис. 32. Блок-диаграмма тела ополз-
ня в долине р. Кемчуга
сти отложений терригенно-каолино-
вой формации верхнемелового-ниж-
нсолигоценового возраста, терриген-
но-карбонатной — верхне-нижнеме-
лового возраста и угленосной — нижне-среднеюрского возраста;
4) достаточно глубоким залеганием подземных вод, обладающих обще
кислотной агрессивностью; 5) широким развитием процесса лессообра-
155
зовання и связанного с ним про-
цесса просадочности пород на
юге области; 6) развитием болот
в северной части области; 7) воз-
можностью проявления процессов
пучинообразовавия <в пределах
области; 8) развитием оползне-
вых нроцсссо»в в пределах скло-
нов долин (рис. 32).
Зауральская область
Зауральская область находится
в западной част внеледниковой
зоны Западно-Сибирской плиты.
Характерными геоморфологиче-
скими особенностями области яв-
ляются: плавное падение абсо-
лютных отметок поверхности к
северо-востоку ‘ от 250 до 100 м;
наличие многочисленных озерных
котловин на юге; речные долины
имеют небольшое количество
притоков, слабо расчленяющих
водоразделы. В геологическом
отношении эту область среди
других отличает пестрота геоло-
гического строения Четвертич-
ные отложения, залегающие не-
посредственно с поверхности,
представлены современными
озерно-болотными, эоловыми и
озерно-аллювиальными средне-
четвертичными и верхнеплиоцеп-
нижнечетвертичными образова-
ниями (рис. 33). Более широко
развиты озерно-аллювиальные
среднечетвертичные и верхне-
плиоцен-нижвсчствертичныс от-
ложения.
Отложения озерно-
ал лю'в иального средне-
четвертичного ко миле к-
•с а (бахтинский горизонт) разви-
ты на севере области, где с по-
верхности перекрывают понижен-
ные участки водоразделов с от-
метками 80—110 м. Они пред-
ставлены различными грануло-
метрическими типами пород от
песков пылеватых до средних
глин, содержащихся в разрезе
в одинаковых количествах
(рис. 34). Глинистые минералы
представлены монтмориллони'1-
156
гидрослюдистым составом с примесью каолинита, галлуазита и других
минералов. Породы высокодиспсрсныс, нсзасоленые Количество водно-
растворимых солей 0,03—0,14%. Емкость поглощения невысокая -от
13 до 33 мг-экв. Среди поглощенного комплекса преобладают Са+2 и
Mg12. Характерно небольшое количество (2,5%) тонкорассеянных кар-
Гилы noptg
Рис. 35. Полигоны частот встречаемости
различных гранулометрических типов
верхнеплиоцен-нижнечетвертичных по-
род- 1 — южная часть области; 2 —
северная часть области
Рис. 34. Полигоны частот встречае-
мости различных гранулометрических
типов пород-
1—пески; 2 — супеси; 3 — суглинки
легкие; 4 —суглинки средние; 5 —
суглинки тяжелые, 6 — глины лег-
кие; 7 — глины средине; 8 — глины
тяжелые.
1 — морские отложения чеганской
свиты; П — нерасчленеипые конти-
нентальные отложения олнгоиена:
III — озерпо-аллювнальные отло-
жения неогена: IV — нерасчленеипые
озерноаллювиальные верхнеплио-
цеп-пнжнечетвертнчпые отложения;
V — озерно-аллювиальные отложе-
ния бахтинского падгоризопта
бонатов. Гранулометрический состав определяет широкий диапазон из-
менения верхнего (20—50%) и нижнего (10 -30%) пределов пластич-
ности, а также объемной массы глинистых пород (см. рис. 37). В есте-
ственных условиях они находятся в пластичном состоянии, естественная
влажность их изменяется в пределах от 16 до 35%. Суглинки и глины
при естественной структуре и влажности обладают способностью к на-
буханию, величина которой составляет от 2 до 18%, влажность набу-
хания достигает величины 28—45%. Породы обладают слабой водо-
нрочиостью. Время размокания образцов не превышает 15 мин.
Отложения верхнеплиоцен-нижнечетвертичного
аллювиального и озерно-аллювиального комплекса
распространены на междуречьях Туры, Пышмы, Исети и других
рек на абсолютных отметках —140—170 м (Архипов, 1971), в вер-
ховьях Тавды они залегают па отметках 100—110 м. Они сложены
сероцветными песчано-глинистыми породами, на юге — чаще пестро-
цветными. В большинстве случаев с поверхности они облессованы,
имеют палево-бурую окраску. Всем породам в южной и северной ча-
стях области присуща карбонатность В южной части встречаются
включения гипса, прослои мергелистых суглинков и глин. В основании
разреза иногда .встречаются прослои полимиктовых галечников и песков.
Мощность отложений чаще всего в пределах Юм, иногда достигает 30 м.
Отложения кустанайской свиты, относящиеся к этому же гсолого-гснс-
157
5 W 15 20 25 50 55 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85
Рис 36 Полигоны частот встречаемости значений пределов пластичности и влажно-
сти глинистых пород:
I — естественная влажность пород; 2 — нижний предел пластичности; 3 — верхний
предел пластичности;
I — иерасчлененные верхнеплноцен-инжнечетвертичные отложения северной части об-
лает»; И — иерасчлененные верхнеплиоцен-нижнечетвертичные отложения южной ча-
сти области; III — иерасчлененные отложения олигоцена; IV — переслаивание песков
и алевритов в псрасчлененных отложениях олнгоцеиа; V — морские отложения чегап-
ской свиты
тическому комплексу, разви(Ы в верховьях и центральной части бас-
сейна Исети. Они сложены часто нацело песками различной крупности
от гравелистых до пылеватых, с подчиненными прослоями суглинков и
глин. Пески сильно обогащены окнелами железа. К этому же комплек-
су отложений мы относим отложения, выделяемые многими авторами
с поверхности водораздельных пространств как покровные (субаэраль-
ного, политеистического и проблематичного генезиса). Отложения рас-
сматриваемого комплекса представлены различными гранулометриче-
скими типами от песков до тяжелых глин (рис. 34). Графики распре-
деления различных гранулометрических типов, построенные для отло-
жений северной части области и южной, имеют одинаковый вид
несмотря на различный объем выборки (28 образцов — север и 113 об-
разцов— юг) (рис. 35). Тяжелые суглинки и глины — тонкодисперсные
породы, характеризующиеся содержанием глинистых частиц (<0,001 мм)
в количестве соответственно 25—35 и 35- 40%. Породы высокопластич-
пые. Преобладающие значения нижнего предела пластичности лежат в
пределах 15—25%, верхнего предела пластичности — 30—40%, макси-
мальные значения последнего достигают 60—70%. На юге области по-
роды слабо- и среднезасоленные с содержанием солей в основном до
0,6, реже до 1%. Этим определяются, по-видимому, несколько меньшие
значения величины нижнего предела пластичности (рис. 36) и одновре-
менно более сильная изменчивость величин верхнего предела.
Гранулометрический состав определяет большой диапазон измене-
ния объемной массы, преобладающие значения которого для влажных
пород и скелета лежат соответственно в пределах 1,7—2,1 и
1,3- 1,7 г/см3 (см. рис. 37). Пористость суглинков и глин высокая — от 35
до 50%, коэффициент пористости изменяется от 0,55 до 1,0. Допусти-
мые нормативные нагрузки от 2-105 до 3-105 Па (СНиП П-Б, 1-62).
В верхней части породы облессовапные, имеют незначительную влаж-
ность— от 13 до 22%. Пористость их обычно несколько меньше 50%.
Лессовидные суглинки относятся к грунтам с повышенной сжимаемо-
стью. Среди них встречаются просадочные разности.
Как отмечалось, четвертичные отложения подстилаются различны-
ми по возрасту породами. Инженерно-геологическая характеристика
приведена для пород, имеющих наиболее широкое распространение в
пределах области.
Отложения озсрно - а л люв и а льи о г о неогенового
комплекса представлены преимущественно тяжелыми суглинками,
легкими и средними глинами (см. рис. 34) с высоким содержанием тон-
копылеватых и глинистых частиц, составляющих в среднем для суглин-
ков и глин 37—50% (Попов, 1969). Данные о минералогическом соста-
ве коллоидно-дисперсной фракции свидетельствуют о преобладании
минералов группы монтмориллонита. Характер засоленности сульфат-
но-хлоридный, частью — хлоридный. Степень засоления слабая (0,3— I %)
и средняя (1,0—5,0%). Породы высокопластичные, в естественном за-
легании находятся в тугопластичной, полутвердой и твердой конси-
стенции. Естественная влажность изменяется в очень широких преде-
лах (от 10 до 46%) и увеличивается с глубиной. Пористость в сред-
нем—34—41%, сцепление 0,5-105Па, угол внутреннего трения—15°30",
сопротивление сдвигу при нагрузке- -5-Ю5- 1,87Ю5 Па, модуль осад-
ки при нагрузке 3-10°Па— от 0 до 85 мм/м. Верхняя, облессоваппая
часть является практически непросадочной (Попов, 1969).
Песчаные отложения терригенной лигнитонос-
пой формации верхнеолиюценового возраста пред-
ставлены преимущественно песками мелкими и пылеватыми, реже —
159
песками средней крупности (СНиП П-Б, 1-62). Часто встречаются гра-
вийно-галечниковые прослои В мелких, хорошо отсортированных пес-
ках преобладают частицы диаметром 0,25—0,1 мм — 70—90%, в пыле-
ватых— частицы размером 0,25—0,05 мм, составляющие в сумме 75—
96% состава Основным породообразующим минералом песков являет-
ся кварц (до 97%). В северной части области И. В. Попов и В. Т. Тро-
фимов отмечают значительную шримесь полевых шпатов (30—40%, чи-
ликтинская свита). В качестве незначительных примесей присутствуют
слюда и темноцветные минералы. В составе песков содержится от 93
до 98,5% кремнезема. Объемная масса песков при естественном сло-
жении и влажности равна 1,39—1,57 г/см3, объемная масса скелета —
1,20—1,40 г/см3, плотность — 2,63—2,67 г/см3 (Гидрогеология СССР,
т. XVI, 1970). Пески в естественном залегании находятся в среднем по
плотности сложении. Величина их пористости очень высокая и равна
42—55%. Пористость песков при рыхлом сложении изменяется в пре-
делах 48—58%, при 'плотном—37—48%. Естественная влажность их
очень высокая, как правило, выше 20%, достигая 40—50% (см. рис.36).
Угол естественного откоса в сухом состоянии составляет 22—45°, под
водой уменьшается до 20—39°. Пески характеризуются слабой водопро-
ницаемостью, коэффициент фильтрации их изменяется от десятых до-
лей до 4,0—4,5 м/сутки. Допустимые нормативные давления 1-105—
- 2 105 Па (табл. 14, СНиП П-Б, 1-62).
Среди глинистых пород терригенно-лигнитоносной формации верх-
него олигоцена преобладают суглинки (более 50%) и супеси, реже
встречаются глины (25—27%, см. рис. 34). Глинистые породы в юж-
ных районах области (на междуречье Уй— Тобол—Убагап) в составе
глинистой фракции имеют преимущественно каолинит с примесью мо-
нотермита, бейделлита и гидрослюд, в северных же районах преобла-
дают монтмориллонит и гидрослюды. На междуречьях Уй — Тобол, То-
бол— Убаган развиты жирные пестрые глины, сильно литифицирован-
ныс, твердые, местами засоленные. Прослеживаются также глины као-
линитовыс твердые и полутвердые в естественных условиях Величина
набухания их достигает 12— 14%, при избыточном увлажнении они
размокают. Верхняя часть глин обычно разуплотнена и обладает низ-
кой несущей способностью. Описанные отложения местами засолены.
Степень засоления слабая, хлоридно-сульфатного и сульфатно-хлорид-
ного типа.
В северной части области породы имеют обычно большую влаж-
ность— до 20—50%,'причем наибольшая влажность приурочена к про-
слоям суглинков, обогащенных органическим материалом (Гидрогеоло-
гия СССР, т XVI, 1970). Объемная масса изменяется ст 1,55 до
1,90 г/см3, объемная масса скелета равна 1,20—1,50 г/см3, пористость—
44—57%. Влажность верхнего предела пластичности находится в пре-
делах 20—60% (при среднем се значении 30—40%), нижнего преде-
ла— 16—34%, число пластичности изменяется от 1 до 32. Наиболее
часто в естественных условиях породы находятся в пластичной конси-
стенции, реже — в полутвердой и твердой. Величина их естественной
влажности близка к верхнему пределу пластичности (см. рис. 36).
В интервале нагрузок 0—2-Ю5 и 2—4-105 Па породы ведут себя как
средне- и сильносжимаемые грунты. Коэффициент сжимаемости (а) со-
ставляет соответственно 0,014-10-5 0,027-10-5 и 0,005- 10~ь—0,010-10-5
Па-1. Угол внутреннего трения по единичным определениям изменяется
от 17 до 28°, сцепление — от 0,25- 10а до 0,95-105 Па.
Отложения терригенной формации верхнемело-
вого-нижнеолигоценовюго возраста 'Представлены тяже-
160
лыми суглинками, легкими, средними и тяжелыми глинами. Для них
характерно незначительное содержание частиц диаметром более 0,1 мм,
небольшое количество тонкопесчаных зерен (1—14%) и высокое содер-
жание частиц физической глины (<0,01 мм)—57—92%. Среднее со-
держание глинистых частиц (<0,001 мм) у легких глин — 40%, сред-
Рис. 37. Полигоны частот встречаемости значений объемной массы гли-
нистых пород: а) объемная масса скелета грунта; б) объемная масса
влажного грунта:
I — отложения бахтинского надгоризонта; II — верхнеплиоцен-нижнечет-
вертичпыс отложения; Ш — отложения чсганской свиты
них — 49%, тяжелых — 50% (И.В. Попов, 1969). По данным микро-
скопических исследований (Коренев, Мельников, 1972) суглинки и
глины имеют в основном алеврито-пелитовую и микрослоистую струк-
туры, реже — беспорядочную. Алевритовый материал распределен в по-
роде неравномерно и присутствует в небольших количествах — от 5 до
15%. Он представлен угловато-окатанным кварцем размером 0,08 мм,
полевыми шпатами до 0,1 мм и пиритом в виде зерен и точечных
вкраплений. Минералогический состав глинистой фракции представлен
гидрослюдами и монтмориллонитом с .примесью обломочного каолини-
та, галлуазита и кварца. Причем в северной части, в бассейне Тавды,
преобладают гидрослюды. Здесь же породы незаселенные или слабо-
засоленные; содержание водно-растворимых солей — 0,06—0,08%; со-
держание карбонатов —от 0,29 до 4,72%. В южной части области сте-
пень засоления грунтов средняя. Тип засоления сульфатный и хлорид-
но-сульфатный
Объемная масса глин при естественном сложении и влажности в
северной части области несколько ниже, чем 'в южной части. Большин-
ство определений лежит в пределах 1,8—2,0 г/см3 (рис. 37). Объемная
масса скелета преимущественно 1,4—1,6 г/см3 (более 85% определе-
ний). Значения пористости и объемной массы скелета в северной части
области колеблются меньше (гг=46—60%), чем па юге (27—63%,
в среднем 48%) (Попов, 1969), что связано, по-видимому, с разуплот-
нением чеганских суглинков н глин в верхней части разреза в южных
районах области в связи с процессами диагенеза. Естественная влаж-
ность на севере области выше (25—61%), чем на юге (9—47%). Су-
глинки и глины высокопластичные: №/=46—100% (наиболее часто 50—
80%); №р=15—40% (чаще 20—30%); №„=22—42%. При нагрузках
в интервале от 0 до 2 • 10s Па и от 2-105 до 4• 10® Па глины ведут себя
161
как слабосжимаемые грунты; коэффициент сжимаемости (а) соответ-
ственно изменяется в пределах 0,011 -Ю-5—0,042-10"5 и 0,010-10-8—
0,03-10-5 Па-1, угол внутреннего трения невысок — 8—19° (север) и
3°43'—29°33z (юг области, Попов, 1969), сцепление изменяется от
0,15-106 до 1,24-10»Па.
Отложения кремнисто-терригенной формации
верхпемелового-нижнеолигоценового времени пред-
Рис. 38. Интегральный график гранулометрического со-
става диатомитов ирбитской свиты
ставлены преимущественно опоками и диатомитами, составляющими
вместе от 80 до 100% всего разреза эоценовых отложений, в том числе
35—70% приходится на опоки. Мощность прослоев опок от 2 до 100 м,
чаще всего—25—60 м, диатомитов — 25—90 м, чаще всего 30—55 м.
Прослои песчаников и алевролитов составляют 2—15% разреза. Мощ-
ность прослоев песчаников 1,5—25 м, преобладает 5—12 м; алевроли-
тов— от 0,1 до 3,5 м (чаще 2—3 м). Встречаются прослои песков мощ-
ностью 3—5 м и опоковидных глин мощностью 3—36 м (чаще от 7
до 25 м). Характеристика опок и диатомитов приводится для пород
северо-западной части области (бассейн Тавды и Ирбитское месторож-
дение). Диатомиты слоистые, тонкопористые, легкие, влажные. В верхней
части выветрелые и разбиты трещинами. При высыхании распа-
даются на остроугольную щебенку. Е нижней части разбиты иа круп-
ные блоки размером 0,5—1,5 м3. Диатомиты относятся к высокодис-
перспым породам (рис\ 38). Микроскопическое изучение шлифов пока-
зало, что диатомиты сложены в основной массе мельчайшими обломка-
ми и, в меньшей мере,! цельными раковинами диатомей самой разно-
образной формы (рис. 39). Примесь зерен кварца, глауконита, слюды,
полевого шпата и темноцветных минералов составляет 5—10% породы.
В качестве постоянного компонента присутствует глинистый материал
в количестве 5—8%./По результатам валового химического анализа
диатомиты на 77—81% состоят из кремнезема. Потери при прокали-
вании составляют о%. Породы некарбонатные (содержание СаСОз—
—0,04—0,08%), незаселенные. Глинистая фракция диатомитов пред-
ставлена монтмориллонитом и сметанослойными минералами гидро-
162
слюдисто-монтмориллонитового типа. Диатомиты представляют собой
легкие и высокопористые породы плотностью 2,27—2,36 г/см3, объем-
ной массой скелета 0,73—0,85 г/см3 (в среднем 0,80 г/см3, рис. 40)
и пористостью — 62—68%. При естественной влажности (30—40%)
диатомиты не обладают усадкой,
а величина набухания их не пре-
вышает 2—4%. Они относятся к
грунтам, обладающим средней и
повышенной сжимаемостью.
В интервале нагрузок от 0 до
10-105 Па коэффициент сжимае-
мости изменяется от 0,009-10-5 до
0,013-10~5 Па-1. В зависимости
от влажности и плотности угол
внутреннего трения изменяется
от 15 до 25°, а сцепление — от
0,6-105 до 1,6-105 Па. Временное
сопротивление сжатию воздушно-
сухих образцов диатомитов в
среднем 30-105 Па (от 20-10® до
40-105 Па). При водонасыщении
образцов до 70—80% их проч-
ность снижается в средне*м до
3-105 Па (от 1-Ю5 до 5-Ю5 Па).
Вследствие большой влагоемко-
сти диатомиты практически не
обладаю1# морозоустойчивостью.
Водонасыщенные образцы (раз-
мером 3X3X3 см) выдерживают
Рис. 40. Полигоны частот встречаемости
значений объемной массы диатомитов
ирбитской свиты:
1 — значения объемной массы скелета,
2 — то же объемной массы грунта
Рис. 39. Микростроение диатомитов ирбит-
ской свиты
не более 3—5 циклов заморажива-
ния — оттаивания.
Опоки в кровле слоя вывет-
релые, трещиноватые, зачастую
ожелезненные. Выше по разрезу
трещиноватость уменьшается,
они становятся более плотными,
цвет их желто-серый или темно-
серый. Опоки, так же как и диа-
томиты, относятся К ТОНКОДИС-
персным породам с содержанием
частиц глинистой фракции (раз-
мер <0,001 мм) 22—30%, пыле-
ватой (0,05—0,005 мм) до 50—
74%. Микроскопическое изучение
опок показало, что они состоят
из тонкозернистого опалового
кремнезема, иногда со значитель-
ной примесью остатков радиоля-
рий и спикул губок, с небольшим
количеством глинистого вещества,
с гнездами и присыпками кварц-глауконитового песка в количестве до
10%. Химико-минералогический состав аналогичен диатомитам. Опоки
светло-серого и желто-серого цвета, более легкие и менее прочные, чем
серые и темно-серые окремнелые разности (табл. 10).
Опоки водопрочные, не размокают и не набухают под водой, име-
ют крайне низкую морозоустойчивость. Образцы размером 5x5x5 см
163
Свойства опок и диатомитов бассейна р. Тавды
Таблица 10
Порода Объемная масса скелета, г/см* Временное сопротивление сжатию, Х10* Па
воздушно сухнх водонасы- щенных
Светло-серые и желто-серые опоки . . . Серые, окремнелыс опоки Темно-серые, сильноокремнелые опоки . Диатомиты 1 (0,9—1,05) 1,30—1,45 1,60—1,70 0,81 (0,73—0,97) 52 (48—62) 70-80 350 (250—480) 27(22—36) 10—15 3(1—6)
не выдерживают более 2—4 циклов замораживания — оттаивания. До-
пустимые нагрузки на опоки и диатомиты 3- 10s—6-105 Па.
Таким образом, отрицательными свойствами опок и диатомитов
являются крайне низкая морозостойкость, одновременно с большой
влагоемкостью, и возможность быстрого и интенсивного выветривания.
При нарушении естественной структуры опоки и диатомиты ведут себя
как глинистые неуплотнеиные грунты.
Отложения палеоцена обычно залегают на значительных глуби-
нах, не попадая в зону влияния наземных сооружений.
Приведенные выше данные свидетельствуют о ток, что основными
инженерно-геологическими особенностями области являются: 1) слабо-
расчлененный рельеф; 2) наличие лессовых пород, залегающих с по-
верхности, которые являются повышенно сжимаемыми грунтами, а в
отдельных случаях проявляют просадочные свойства; 3) пестрота гео-
логического строения, которая обусловливает то, что наряду с четвер-
тичными и неогеновыми породами, представленными в большинстве
случаев глинами и суглинками, в качестве оснований для промышлен-
ных и гражданских сооружений могут служить олигоцеповые и эоцено-
вые отложения. Среди последних преобладают опоки и диатомиты;
4) относительно глубокое залегание грунтовых вод, для которых харак-
терно увеличение минерализации с севера на юг (от пресных до соле-
ных) и возможное проявление агрессивности по отношению к бетону.
Приказахстанская область
Область занимает довольно обширную территорию па юго-западе За-
падно-Сибирской плиты и постепенно сужается к юго-востоку. Она
представляет собой довольно ровную, почти плоскую денудационную
равнину (рис. 41) с абсолютными отметками от 125 м (на севере) до
220—250 м (на юге), которая осложнена многочисленными озерными
котловинами и ложбинообразными понижениями, представляющими со-
бой реликты древней речной сети. Глубина вреза озерных котловин
20—40 м, редко — 70 м (оз. Теке), береговой уступ является уступом
поверхности нерасчлененных первой и второй надпойменных озерных
террас, сложенных суглинками и глинами желтоватого цвета, в верх-
ней части загипсованными, мощностью не более 15 м. Склоны террас
расчленены многочисленными оврагами и логами, расположенными
радиально к озеру. Наиболее крупными ложбинообразными понижени-
ями являются Камышловский Лог и Пресновская долина. Врез их
составляет 20—30 м, а ширина —до 2 км и более. Они выполнены
озерно-аллювиальными средне-верхнечетвертичными отложениями, ли-
гологический состав которых весьма пестрый. Верхняя часть разреза
164
Рис. 41. Ровная, плоская денудационная равнина (фото Д. 3. Кочева)
(5—12 м) сложена суглинками, местами загипсованными, с одиночны-
ми включениями кальцита, с тонкими прослойками песков, супесей и
глин. В основании разреза залегают пески от мелко- до грубозерни-
стых.
На большей части территории области четвертичные отложения
представлены субаэральным комплексом верхнечетвер-
тичного возраста. Это пре-
имущественно 1песоовидаые 60
суглинки с прослоями глин и
песков. Они имеют желто-бу-
рую и палево-бурую окраску,
карбонатные включения и,
как правило, макропористые.
Мощность их изменяется от 2
до 10 м, чаще всего состав-
ляет 3—6 м. Для лессовидных
суглинков характерны следую-
щие показатели основных
свойств (число определений
—30): естественная влажность
—19—24%, предел текучести
—24—40%, предел раскатыва-
ния —-14—25%, пористость
—40—45%. Большой диапазон
изменения значений влажно-
сти объясняется ее изменением
по глубине. Колебания значе-
ний пластичности находятся в
пределах, соответствующих из-
менениям дисперсности пород.
Лессовидные суглинки в
---1 П Ш s —х-Г
Рис. 42. Полигоны частот встречаемости
различных гранулометрических типов по-
род:
1—пески мелкие; 2—пески пылеватые;
3 — супеси; 4 — суглинки легкие; 5 — су-
глинки средние; 6 — суглинки тяжелые; 7—
глины легкие; 8 — глины средние; 9 — гли-
ны тяжелые
I — субаэральные верхнечетвертичные от-
ложения; II — верхнечетвертичные озерные
отложения; III — отложения кустанайской
свиты; IV — отложения бурлинской серии
неогена; V — нерасчлененные отложения
олигоцена
естественном залегании имеют тугопластичную и полутвердую конси-
стенции. В большинстве случаев сии обладают просадочными свойства-
ми, однако просадочность зависит от естественной влажности. Грунты
становятся просадочными при естественной влажности менее 19%, что
наблюдается до глубины 3,5—4,0 м.
165
В юго-западной части области с поверхности залегают отложения
озерно-аллювиалыюго верхнеплиоценового комп-
лекса (жунжиликская и кустанайская свиты). Они представлены
суглинками и глинами бурыми и красными, с небольшими прослоями
лесков и супесей. Мощность их не превышает 25 м. Среди отложений
комплекса преобладают суглинки и глины. Содержание глинистой
фракции у суглинков — 21—28%, у глин — 35—57%. Породы пластич-
Рис. 43. Полигоны частот встречаемости значений пределов пластичности и есте-
ственной влажности:
1 — отложения кустанайской свиты; II — отложения бурлипской серии неогена
ные, пределы пластичности находятся в тесной зависимости от грану-
лометрического состава и изменяются таким образом: верхний пре-
дел— от 35 до 87%, нижний — от 17 до 42%. Коэффициент пористости
изменяется от 0,52 до 0,81. В естественном залегании породы находят-
ся в твердом или полутвердом состоянии. Естественная влажность по-
род изменяется от 12 до 33% и, как правило, увеличивается с глуби-
ной (рис. 42, 43, 44, 45, 46).
11а большей части территории вторыми от поверхности залегают
породы терригенной пестро цветной формации неоге-
н а. Они представлены глинами и суглинками лестроокрашенными,
жирными, с прослоями алевритов и песков. Мощность нх достигает
50 м и более. На долю глин и суглинков приходится 87% разрезов
(см. рис. 42). Для них характерны следующие значения основных
свойств (см. рис. 43, 44, 45, 46):
естественная влажность...............
верхний предел пластичности . . . .
нижний предел пластичности . . . .
пористость...........................
Ю—40%, наиболее часто 20—30%
22—80%, наиболее часто 30—45%
13—42% » > 18—22%
38-54% > » 41—49%
В естественном залегании породы находятся в полутвердой и туго-
пластичной консистенции. При оценке инженерно-геологических свойств
этих отложений следует учитывать их повышенную сжимаемость и раз-
нородность гранулометрического состава в вертикальном и горизон-
тальном направлениях.
166
В бортах древних и современных долин и озерных котловип обна-
жаются отложения терригенной лигнитопосной форма-
ции верхнего олигоцена.
Сведения об инженерно-геологи-
ческих свойствах имеются лишь
по глинистым отложениям озер-
но-аллювиального и озерно-бо-
лотного геолого-генетического
комплекса (новомихайловская и
чиликтинская свиты). Эти поро-
ды относятся к пластичным грун-
там, у которых верхний предел
пластичности изменяется в ши-
роких пределах — от 23 до 73%,
а нижний предел — от 12 до
37%. Коэффициент пористости
(по 14 образцам) от 0,64 до 0,83,
породы слабосжимаемые. Как
правило, породы незасолен-
ные, содержание водно-раствори-
мых солей в волной вытяжке
равно 0,10—0,63%. При оценке
инженерно-геологических свойств
этих отложений следует учиты-
вать наличие в них прослоев и
линз лигнитов, которые уменьша-
ют прочностные характеристики
пород, а также определяют ани-
зотропию свойств в вертикальном
и горизонтальном направлениях.
Рис 44. Полигоны частот встречаемости
значений объемной массы глинистых по-
род: 1 — скелета пород; 2 — влажных по-
род: I — всрхпсчствертичиые озерные отло-
жения; II — отложения кустанайской свиты;
III — отложения бурлннской серии неоге-
на; IV — иерасчлененные континентальные
отложения олигоцена
Рис. 45. Полигоны частот встречаемо-
сти значений угла внутреннего трения
глинистых пород-
1 — отложения кустанайской свиты;
2 — отложения бурлннской серии
Рис. 46. Полигоны частот встречаемо-
сти значений силы сцепления глинистых
пород:
1 — отложения кустанайской свиты;
2 — отложения бурлинской серии
Приведенные выше сведения дают возможность заключить, что
наиболее удобными для строительства в пределах области являются
территории с небольшой мощностью лессовых пород (1,0—2,0 м), зале-
гающих на отложениях палеогена. Для остальной части территории
области характерны сложные инженерно-геологические условия, опре-
деляемые либо значительной (5—6 м) мощностью лессовых пород, об-
ладающих просадочностыо, либо близким (до 5 м) залеганием под-
земных вод, обладающих агрессивностью. Во всех случаях необходимо
учитывать большую глубину сезонного промерзания.
ГЛАВА VI
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА АККУМУЛЯТИВНЫХ
И ДЕНУДАЦИОННО-АККУМУЛЯТИВНЫХ
РАВНИН» СЛОЖЕННЫХ
ПРЕИМУЩЕСТВЕННО
ОЗЕРНО-АЛЛЮВИАЛЬНЫМИ
ВЕРХНЕПЛИОЦЕН-НИЖНЕЧЕТВЕРТИЧНЫМИ
ОТЛОЖЕНИЯМИ
Основные инженерно-геологические особенности
области
Область расположена к югу от широтного отрезка Оби и занимает
Обь-Енисейское междуречье к югу от р. Вах, Обь-Иртышское, Тавдо-
Кондинское междуречья, а также северную часть Тобол-Иртышского
междуречья и Павлодарское Прииртышье, т. е. большую часть при-
ледниковой и внеледниковой зон Западно-Сибирской плиты.
Природные условия области, влияющие на ее основные инженерно-
геологические особенности, достаточно разнообразны, что определяет-
ся большой протяженностью ее с севера на юг и с запада на восток
и расположением отдельных частей территории в пределах различных
растительно-климатических зон.
Северная ее часть, практически совпадающая с зоной тайги, ха-
рактеризуется довольно низкими среднегодовыми температурами, из-
меняющимися с севера на юг от 0° до +1°. Глубина сезонного промер-
зания здесь изменяется от 0,3—0,8 (на торфах) до 2,0—2,5 м (в пес-
ках). Породы с поверхности находятся в скрытотекучем или текучем
состоянии и лишь на небольших участках (на узких хорошо дрениро-
ванных участках вдоль речных долин) имеют полутвердую консистен-
цию. Все остальное пространство этой зоны сильно заболочено и затор-
фовано. Мощность торфов изменяется в пределах 2—4 м, местами до-
стигает 6—8 м. Эта часть территории выделена выше (см. гл. III) в
зону распространения сильноувлажненных практически незасоленных
пород.
Южная часть области, территориально совпадающая с зонами ле-
состепи и степи и входящая в зону распространения умеренно и слабо-
увлажненных, часто сильнозасоленных пород, характеризуется недо-
статочным увлажнением и достаточной теплообеспеченностью. Для нее
характерно широкое развитие лессов и лессовых пород, засоление
пород легко растворимыми солями, а также очень незначительная
естественная влажность пород, которые находятся, как правило, в
твердом состоянии.
Для области в целом характерен достаточно ровный, спокойный,
слаборасчлененный рельеф. Абсолютные отметки поверхности очень
незаметно повышаются с севера на юг от 70—80 м до 250—400 м. Юго-
168
восточная часть области, территориально совпадающая с Приобским
плато и Чумышской наклонной равниной, характеризуется наиболее
высокими абсолютными отметками (150—400 м на Приобском плато,
200—230 м на Чумышской наклонной равнине), полого- и холмисто-
увалистым рельефом. Она формировалась в условиях преобладания
новейших поднятий, когда молодые (начиная с верхнечетвертичных)
осадки почти не накапливались, а более древние размывались. Поэтому
эта часть территории области характеризуется и наиболее интенсив-
ным эрозионным расчленением. Поверхность осложнена также много-
численными суффозиоипо-просадочными воронками и западинами.
Южная часть области, территориально совпадающая с Кулундин-
ской и южной частью Барабинской равнинами, характеризуется отно-
сительно ровным, спокойным рельефом. Поверхность имеет явный
уклон с северо-востока на юго-запад, и абсолютные отметки изменя-
ются в этом же направлении от 145 до 105 м. Заметную роль в строе-
нии рельефа играют гривы и межгривные понижения (Барабинская
равнина) и система древних ложбин стока (Кулундинская равнина)
(Архипов и др., 1970). Гривы и межгривные понижения ориентированы
с северо-востока на юго-запад. Длина грив 2—4 км, ширина 0,5—1,5 км,
высота 5—10 м. Межгривные понижения состоят из западин и ложбин.
Наиболее крупные ложбины заняты озерами и болотами. Древние
ложбины стока, расчленяющие поверхность на серию параллельных уз-
ких увалов, имеют уклон в сторону Иртыша, где сливаются с поверх-
ностью бессточных котловип и обширных понижений. К системе лож-
бин стока приурочены современные долины рек Алей, Барнаулка, Кас-
мала, Кулунда и др. На юге Кулундинской равнины наблюдается дюн-
ный рельеф как результат процессов развевания песков. Северная
часть области, куда относятся Кеть-Тымская, Тавдо-Кондинская на-
клонные равнины, северная часть Тобол-Иртышской наклонной равни-
ны й Васюганское плато, представляет собой плоские, исключительно
ровные, относительно слабо расчлененные равнины с наиболее низкими
(в пределах области) абсолютными отметками, изменяющимися с се-
вера на юг от 70—80 м до 166 м. Максимальные абсолютные отметки
(140—166 м) приурочены к положительным тектоническим структурам
(Барабинско-Пихтовская моноклиналь, Межовский свод и др.). В пре-
делах рассматриваемой части области, которая целиком расположена
в зоне тайги, наблюдается широко развитая гидрографическая сеть,
расчленяющая -водоразделы. Наибольшая степень расчленения наблю-
дается в пределах тектонических структур, испытавших в верхнечет-
вертичиое время поднятия значительных скоростей (Васюганско-Ка-
менская антеклиза, Шегарско-Бакчарская впадина, Александровская
структурная терраса и т. д.). Реки и речки, протекающие по террито-
рии области и расчленяющие равнины на глубину до 50 м, относятся
к Обскому и Иртышскому бассейнам. Наиболее крупными реками Об-
ского бассейна являются Тым, Кеть, Чулым, Васюган, Салым, Юган.
К Иртышскому бассейну относятся реки Демьянка, Тара, Омь, Ишим,
Вагай, Тобол, Конда и др. Долины рек, как правило, хорошо разра-
ботаны, в них выделяются пойма и 2—3 надпойменные террасы.
Наиболее характерной особенностью рассматриваемой части обла-
сти является интенсивная заболоченность, которая изменяется от 20
до 90%.
В верхней, наиболее важной с инженерно-геологической точки зре-
ния, части разреза чрезвычайно широкое распространение имеют верх-
неплиоцен-нижнечетвертичные (кочковская, федосовская свиты), ниж-
не-среднечетвертичные (краснодубровская, сладководская свиты), сред-
169
нечетвертичные (бахтинский горизонт,тобольская, кулупдипская свиты),
средне-верхнечетвертичные (карасукская свита), преимуществен-
но аллювиально-озсриые, реже субаэральные и аллювиальные отложе-
ния, мощность которых составляет в среднем 30—50 м, в отдельных
случаях достигает 100 м и более (Приобское плато), а в других — су-
щественно сокращается до 10 м (на участках близкого залегания до-
четвертичных отложений, в основном палеогеновых и неогеновых). Та-
кое же широкое распространение имеют современные болотные отло-
жения. Все остальные генетические типы отложений (моренные, озер-
ные, эоловые, делювиальные) имеют резко подчиненное значение по
своему распространению и незначительные мощности (2—3, редко до
5 м).
Состав и свойства болотных отложений достаточно хорошо выдер-
жаны и колеблются п зависимости от того, к какой фации они относят-
ся. Поэтому ниже приводится характеристика торфов, общая для всей
области. Среди болотных отложений 'выделяются фации низинного,
переходного и верхового типов. Почти для всех изученных типов и
видов торфов характерна слабая (до 25%) и средняя (до 50%) сте-
пень разложения. Наиболее высокая степень разложения и зольность
присущи торфам низинного типа и в первую очередь торфам лесной и
лесотоияной групп. Степень разложения их доходит до 40—55%, золь-
ность— до 30 и более процентов. Для торфяных отложений верхового
типа характерна слабая степень разложения (5—20%) и более низкие
показатели зольности (4—7%). Переходные виды торфов по степени
разложения и зольности занимают промежуточное положение. Низин-
ные виды торфов, обладающие относительно высокой степенью разло-
жения и зольностью, имеют более высокую плотность сложения (табл. 4).
Характерно увеличение объемной массы скелета при переходе от тор-
фов топяной группы к торфам лесотопяной и лесной групп. Плотность
увеличивается с уменьшением степени разложения торфа в пределах
от 1,34 до 1,66 г/см3. Естественная влажность торфяных отложений
верхового типа наибольшая, достигает 1500%, а низинного типа — ред-
ко превышает 500%. Одной из важных характеристик торфов является
их значительная объемная усадка. Наибольшая объемная усадка свой-
ственна максимально 'влажным торфам топяных видов, особенно вер-
хового типа, и достигает 25,4—82%. Низкая плотность и своеобразие
строения и состава торфяных отложений обусловливают чрезвычайно
высокую их сжимаемость (а=118-10-5—32,02-10-6 Па-1). Верховые
торфы топяного типа обладают наибольшими величинами коэффициен-
та уплотнения и фильтрации. Слабая фильтрация и водоотдача торфов
обусловлены большой водоудерживающей способностью коллоидных
частиц и ненарушенных ячеек растительных тканей. Инженерно-геоло-
гическая характеристика остальных перечисленных выше отложений
рассматривается при описании тех областей второго порядка, в преде-
лах которых они имеют наиболее широкое распространение. Однако
следует отметить, что наиболее широко распространенные аллювиаль-
но-озерные отложения независимо от возраста имеют много общих черт.
Так, для них, как правило, характерно двучленное строение, причем
в верхней части, имеющей большую мощность, преобладают глинистые
породы, а в нижней — песчаные.
Минералогический состав глинистой фракции представлен монтмо-
риллонитом, гидрослюдами, смешаннослойными минералами, каолини-
том, присутствует хлорит и дисперсный кварц. Текстура беспорядочная
(рис. 47). Однообразие минералогического состава развитых в преде-
лах области отложений определяет их близкий гранулометрический
170
состав и достаточно близкие физико-механические свойства. Измене-
ние свойств этих отложений 'Происходит, в первую очередь, в зависи-
мости от их состояния.
Среди глинистых пород встречаются глины, суглинки и супеси,
причем преобладают тяжелые суглинки, легкие и средине глины. Как
а
правило, наиболее тяжелые
разности глинистых пород
встречаются в более древних,
плиоцен - нижнечетвертичных
отложениях, более легкие —
в молодых верхяечетвертичных
отложениях карасукской сви-
ты. Для последних характерно
разнообразие состава, что оп-
ределяется частыми фациаль-
ными переходами как по глу-
бине, так и по простиранию.
В южной части области, в пре-
делах лесостЯШ и степи, поро-
ды, залегающие непосредствен-
но с поверхности, представле-
ны лессовидными суглинками
и глинами, обладающими про-
садочными свойствами, мощ-
ность их достигает 10—20 м и
более. Лессовые породы встре-
чаются и в северной части об-
ласти, в пределах тайги, па
хорошо дренированных при-
речных участках, но здесь они
пе обладают просадочными
свойствами, так как имеют
значительную естественную
влажность (степень влажности
более 0,6).
Глинистые породы, разви-
тые в северной части области
(в зоне тайги), имеют повы-
шенную влажность, обычно
превышающую 0,7—0,8 полной
влагоемкости. Эта особенность
глинистых пород в сочетании
со значительным содержанием
пылеватых частиц и с большой
глубиной сезонного промерза-
Рис. 47. Микростроепие глинистых пород сред
нечетвертичного возраста: а — увеличение 300х
б — увеличение 3000*
ния является причиной нучино-
образования, повсеместно про-
являющегося на дорогах
и при строительстве зда-
ний.
Среди песчаных отложений встречаются различные по дисперсно-
сти разности — от песков грубых до пылеватых. Преобладают мелкие
и пылеватые разности. Более грубые песчаные разности, как правило,
залегают в подошве песчаных отложений и встречаются на значитель-
ных глубинах от поверхности, мелкие и пылеватые — в верхней части.
171
Пылеватые «пески при определенных гидродинамических условиях про-
являют плывунные свойства.
Современный врез речной сети вскрывает не только четвертичные,
но и более древние отложения. К югу от широты устья р. Тара —
с. Вороново ими являются породы терригенной пестроцветной форма-
ции неогенового возраста (см. гл. II). Отложения озерного геолого-ге-
нетического комплекса среднего миоцена (таволжанская свита) имеют
мощность от 8,0 до 25,0 м; глубина залегания их изменяется от 15,0
до 32,0 м. Отложения озерного и озерно-аллювиального геолого-гене-
тического комплекса позднемионенового-среднеплиоценового возраста
(павлодарская свита) имеют мощность 30,0 м, глубина их залегания —
от 0,0 до 32,0 м. Отложения этих двух комплексов обнажаются по
Иртышу и его притокам, по Оби и выходят на дневную поверхность
в виде островов на юге области. Вниз по разрезу они сменяются отло-
жениями озерно-аллювиалыюго геолого-генетического комплекса ниж-
немиоценового возраста (петропавловская свита), мощность которых
30—40 м. Отложения комплекса залегают достаточно глубоко от днев-
ной поверхности (па глубине 30 и более метров), поэтому чаще всего
они не будут взаимодействовать с наземными гражданскими и про-
мышленными сооружениями. В центральных и восточных частях обла-
сти формация представлена аллювиальным геолого-генетическим комп-
лексом нижнемиоценового возраста. Отложения комплекса выходят на
дневную поверхность в долинах рек Лымбелька, Косец, Орловка, Улу-
Юл, Бол. Юкса и др. (по данным В. А. Мартынова и др.). Кровля их
на отдельных участках Кетъ-Тымского и Тым-Вахского междуречий
залегает на глубине 2—5 м и погружается в сторону долины Оби. Они
представлены песками пылеватыми, мелкими и средней крупности,
преимущественно кварцевого состава с незначительной примесью (0,5—
4,0%) полевого шпата. Мощность отложений колеблется в пределах
10—40 м. К северу от широты р. Тара в центральных и восточных ча-
стях области четвертичные отложения, как правило, с размывом зале-
гают на породах терригенной лигнитоносной формации олигоценового
возраста. В пределах формации выделяются вес 4 геолого-генетичес-
ких комплекса, описанных в гл. II. Отложения аллювиального нижие-
среднеолигоценового возраста вскрываются реками лишь в восточной
части области по рекам Тым, Орловка и др. В юго-западном направ-
лении они погружаются и вскрываются скважинами на значительных
глубинах. Отложения озерно-аллювиального и озерно-болотного нижне-
средпсолигоценового комплекса вскрываются реками также в восточ-
ной части области (реки Тым, Ванжиль, Лымбелька и др.). На осталь-
ной части территории области они залегают на глубинах от 30 до 80 м.
Отложения озерного и озерно-аллювиального верхнеолигоценового
комплекса вскрываются реками на отдельных участках в северной и
центральной частях области. Для отложений комплекса характерны
фациальная изменчивость в направлении с севера на юго-восток. Наи-
более близко к поверхности залегают отложения озерного и озерно-
болотного -верхнеолигоценового комплекса. Они вскрываются реками в
Тобольском, Тарском и Омском Прииртышье, Обью в южном части
области и ее притоками на Обь-Енисейском междуречье. Для комп-
лекса в целом характерна значительная изменчивость литологического
состава, ленточная слоистость и цикличность разреза.
Наиболее древними отложениями, вскрываемыми современной гид-
рографической сетью, являются породы верхнемелового-ннжнеолиго-
пенового возраста. В западной части области (бассейны рек Лозьва,
Пелым) они представлены осадками терригенной и кремнисто-терри-
172
генной формации. В восточной части области (реки Сым, Кольчум,
Кас и др.) ими являются породы терригенно-каолиновой формации.
Описание пород этих формаций дано в гл. 1.
Подземные воды. Подземные воды, заключенные в четвертичных
и неоген-олигоценовых отложениях, представляют собой первый гидро-
геологический комплекс Западно-Сибирского артезианского бассейна.
Это единая водонасыщенная толща, грунтовые и межпластовые воды
которой тесно гидравлически связаны между собой (Гидрогеология
СССР, т. XVI). В верхней части разреза этого комплекса располагает-
ся гидродинамическая зона интенсивного водообмена подземных вод.
Воды этой зоны находятся в сфере влияния эрозионного вреза местной
гидрографической сети и воздействия современных климатических фак-
торов. На условия их залегания, распространение, динамику, режим,
формирования химического состава и ресурсы основное влияние ока-
зывают современные физико-географические условия. Подземные воды
заключены в песчаных и супесчано-суглинистых породах и, как прави-
ло, имеют свободную поверхность. В связи с частой фациальной из-
менчивостью отложений как по площади, так и по глубине подземные
воды, заключенные в них, не имеют сплошного распространения и за-
легают линзообразно. В северной части области подземные воды зале-
гают на удаленных от русел рек междуречьях и глубина их изменяется
от 0,5 до 5 м. Вдоль русел рек, а также на участках, интенсивно рас-
члененных эрозионной сетью, глубина залегания подземных вод увели-
чивается до 10—25 м. Минерализация подземных вод па этой части
области не превышает 0,5 г/л. По составу воды гидрокарбонатные
кальциевые или магниевые, не обладающие агрессивными свойствами
по отношению к строительным материалам. Болотные воды, залегаю-
щие на глубине 0,0—2 м, обладают общекислотным видом агрессии.
В южной части области подземные воды залегают, как правило, на
больших глубинах (5“-10 м и более, чаше до 30 м). Воды безнапор-
ные или слабонапорные. Режим вод находится в зависимости от ат-
мосферных осадков. Часто воды дренируются долинами рек и овра-
гами. Подземные воды имеют пестрый химический состав, что зависит
от водовмещающих пород, но преобладают также пресные воды, гид-
рокарбонатные кальциевые или натриевые. Минерализация вод колеб-
лется от 1,0 до 3,0 г/л. Около соленых озер и в крупных понижениях
минерализация увеличивается до 5,0 г/л, здесь же отмечается сульфат-
ная агрессивность подземных вод.
Значительное влияние на глубину залегания подземных вод и их
химический состав в пределах одной климатической зоны оказывают
неотектонические движения (Ершова, 1971).
Современные геологические процессы. Для современных геологи-
ческих процессов и явлений, развитых в пределах рассматриваемой
области, характерна закономерная смена в преобладании одних про-
цессов над другими при движении с севера на юг в соответствии с
природной широтной зональностью, различная интенсивность прояв-
ления их в зависимости от неотектонических движений, а также от-
сутствие приуроченности их к определенным геолого-генетическим ком-
плексам пород, так как эти комплексы представлены близкими по
составу отложениями. Для северной части области, совпадающей с
зоной тайги и характеризующейся избыточным увлажнением и сла-
бым испарением, свойственно развитие процессов заболачивания меж-
дуречных пространств, эрозионных процессов и явлений плывунности.
Степень заболоченности поверхности изменяется в широких пределах
(от 10 до 90%, рис. 48). Процесс заболачивания в настоящее время
173
Рис. 48. Карта заболоченности центральной части Западной Сибири (составлена В М. Семеновым и В. С. Лысенковым):
1 — заболоченность до 10%; 2 — заболоченность до 10—30%; 3 — заболоченность до 30—50%; 4 — заболоченность до 50—70%; 5—забо-
лоченность до 70—90%; 6 — заболоченность свыше 90%
в северной части территории области носит явно агрессивный харак-
тер, что определяется прежде всего ее физико-географическими осо-
бенностями. Однако степень н характер заболоченности отдельных ча-
стей этой территории зависят от ряда причин, основными из которых
являются новейшие тектонические движения, местоположение участка
и засоленность минеральных пород (Сергеев и др., 1972; Афонская,
Сергеев, 1970). В пределах положительных структур степень заболо-
ченности уменьшается (Тартасское поднятие—10%, Среднепарабель-
ский мегавал — 20% и т. д.), в пределах же отрицательных структур —
увеличивается (Ханты-Мансийская впадина, Среднепарабельский про-
гиб— до 70—90% и т. д.). При прочих равных условиях наибольшая
степень заболоченности наблюдается на участках, наиболее удаленных
от основных речных артерий, т. е. наименее дренированных. Засолен-
ность минеральных пород, которая тесно связана с природной зональ-
ностью территории и наблюдается в зонах, расположенных южнее под-
зоны средней тайги, сказывается на распространении болот разного
типа: верховых, развитых на незасоленных породах, и низинных — на
засоленных. В пределах болот с поверхности залегают торфяные отло-
жения различной мощности. Для верховых болот характерны 3 вида
торфяных залежей (Сергеев, 1969): 1) слабообводненные комплексная
верховая и смешанная топяная залежи с выпуклым и унлощенно-вы-
нуклым мезорельефом, глубиной залегания болотных вод 0,4—0,8 м,
сложенные торфами слабой степени разложения и рыхлого сложения;
по глубине они относятся к средним (2,0—4,0 м), глубоким (4,0—6,0)
н очень глубоким (более 6,0 м) болотам; 2) среднеобводненпые комп-
лексная и смешанная топяные залежи, характеризующиеся слабовы-
пуклым мезорельефом, глубиной залегания болотных вод 0,1—0,3 м,
торфами преимущественно слабой степени разложения и рыхлого сло-
жения, причем в толще залежи встречаются прослои и линзы жидких
болотных образований и воды; по глубине они относятся к средним
и реже мелким (до 2,0 м) болотам; 3) сильнообводненные комплекс-
ная и смешанная топяные залежи, которые характеризуются плоским
и реже слабовыпуклым мезорельефом, глубиной залегания болотных
вод менее 0,1 м, торфами преимущественно слабой степени разложе-
ния и рыхлого сложения; для этих залежей характерно наличие боль-
шого количества линз воды и жидких образований; по глубине они
относятся к средним болотам.
Торфяные болота переходного типа имеют слабовыпуклый и плос-
кий мезорельеф, в строении их принимают участие переходные сфаг-
новые, шейхцериевые и осоковые виды торфов, которые образуют топя-
ную и шейхцериевую залежи мощностью до 2 м и от 2,0 до 4,0 м.
Среди них встречаются: 1) среднеобводпенная топяная переходная за-
лежь, сложенная торфами преимущественно средней и хорошей сте-
пени разложения, со скрытотекучей консистенцией, в которой наблю-
даются прослои и линзы жидких болотных образований и воды;
2) сильнообводненная топяная и шейхцериевая переходные залежи,
сложенные торфами преимущественно средней и хорошей степени раз-
ложения, со скрытотекучей и текучей консистенцией. Для них харак-
терно наличие большого количества линз воды и жидких болотных
образований по всей глубине.
Торфяные болота низинного типа имеют плоский и слабовыпук-
лый мезорельеф. Это, в основном, мелкие болота, глубина которых не
превышает 2,0 м. Они сложены осоковыми, осоково-гипповыми и гип-
новыми торфами, образующими топяную, многослойную топяную и
осоковые залежи. Среди них встречаются два вида залежей: средне-
175
обводненная топяная и силыюобводнеппая многослойная и осоковая
топяная. Среднеобводпенная залежь сложена торфами преимуществен-
но средней и хорошей степени разложения со скрытотекучей консистен-
цией. Сильнообводненная залежь сложена торфами преимущественно
средней и хорошей степени разложения, со скрытотекучей и текучей
консистенцией. В их строении принимают участие жидкие болотные об-
разования и сапропели. 11аимепее благоприятными с инженерно-геологи-
ческой точки зрения являются сильпообводпеппые комплексные и сме-
шанные топяные залежи верхового типа, топяные и шейх цериевые за-
лежи переходного типа, а также многослойные и осоковые топяные
залежи низинного типа. Они характеризуются наименьшей устойчиво-
стью в основании сооружений и самой плохой проходимостью (непро-
ходимые и труднопроходимые болота).
Интенсивное развитие эрозионных процессов также определяется
физико-географическими особенностями северной части области. Оно
выражается в широком развитии гидрографической сети, расчленяю-
щей водоразделы, а также в развитии оврагов и промоин. Степень эро-
зионного расчленения зависит от ряда причин, основными из которых
являются литология пород и амплитуда новейших тектонических дви-
жений. Все породы, залегающие с поверхности в пределах рассматри-
ваемой части области (озерно-аллювиальные отложения ширтинско-
тазовского горизонта и кочковской-федосовской овит), относятся к ка-
тегории легкоразмываемых, поэтому влиянье литологии здесь менее
заметно, чем влияние других причин. Однако па дренированных при-
речных участках, где с поверхности породы облессованы и представ-
лены лессовидными суглинками, развитие оврагов происходит наиболее
интенсивно. Овраги здесь крутост енпые, быстро растущие, V-образной
формы. Наибольшая степень расчленения наблюдается в пределах тек-
тонических структур, испытавших в верхнечетвертичное время подня-
тия значительных скоростей (Васюгапско-Камепская антеклиза, Ше-
гарско-Бакчарская впадина и др.) (см. рис. 11). Глубина расчленения
здесь составляет 50—80 м, причем наибольшей глубины и густоты
эрозионная сеть достигает на положительных структурах третьего по-
рядка (Мисском, Нововасильевском, Ивановском, Муромневском и др.).
Склоны здесь выпуклые, пологоувалистые, местами сильно расчленен-
ные. Наблюдается рост верховий долин и развитие оврагов (Ершова,
1971).
Основными причинами широкого развития явления плывунности
являются литологические особенности песчаных и глинистых средне-
четвертичных и плиоцен-нижнечетвертичных пород, развитых с поверх-
ности (пылеватый состав, гумусированность, сильная диспергация по-
род в естественном залегании), и близкое залегание от поверхности
подземных вод (преимущественно 0—5 м). Плывуны встречаются на
различной глубине от поверхности (от 2,0 до 30 м) и имеют различ-
ную мощность. Свойства и поведение плывунов значительно затрудня-
ют строительство сооружений, проходку горных выработок, ведут к
удорожанию работ и могут явиться причиной аварий различных соору-
жений.
В центральной и южной частях области наиболее распространен-
ными являются суффозионно-просадочпые, эоловые процессы и явле-
ния и засоление пород.
Процессы механической суффозии развиваются на поверхности во-
дораздельных равнин, вблизи крутых подмываемых склонов и на са-
мих склонах, когда в их строении наблюдаются: 1) контакт двух слоев
пород с резко различающимися коэффициентами фильтрации (пески,
176
залегающие иа суглинках); 2) наличие водоносного горизонта, приуро-
ченного к песчаным породам; 3) гидравлическая связь водоносных
горизонтов с паводковыми водами, в результате чего после резкого
снижения уровня воды в реке градиент напора фильтрационного пото-
ка достигает величины, достаточной для выноса частиц из водовме-
щающих лесков приконтактной зоны. В результате суффозионного
выноса частиц над суглинками образуются ниши и пустоты различных
размеров: от 0,5 до 1,0 м, дальнейший рост которых приводит к ослаб-
лению основания склона и обрушению вышележащих пород. Эти про-
цессы происходят в породах
различного возраста и генези-
са, находящихся преимущест-
венно в талом состоянии, и
наблюдаются на территории
всей Западно-Сибирской рав-
нины.
Особо следует отметить
процессы механической суффо-
зии, происходящие в лессовых
породах, так как они протека-
ют катастрофически быстро и
приводят к значительным де-
формациям склонов и при-
склоновых частей водораз-
дельных равнин н надпоймен-
ных террас. Эти процессы
приурочены к территории раз-
вития лессовых пород и наблю-
даются в основном в южной
части Западной Сибири. Про-
цессы механической суффо-
Рис. 49. Карта районирования южной ча-
сти Западной Сибири по интенсивности
процессов пучинообраловаиия в грушах
(ио В. *Л. Невсчеря, 1966):
1—районы с весьма ишенсивным прояв-
лением процессов; 2 — районы с. интенсив-
ным проявлением процессов; 3 — районы
со слабым проявлением процессов; 4—-
границы районов
зии в лессовых породах связа-
ны с вертикальным движением вод, образующихся в период таяния
снега и ливневых дождей. Вымыв частиц обычно начинается вблизи
крутого берега, в результате чего образуются пустоты, понижения, во-
ронки диаметром от 3 до 10 м, глубиной 5—10 м. Воронки имеют отвес-
ные стенки, нередко соединяются между собой пещерами и часто слу-
жат началом крутых и глубоких оврагов и промоин. Вблизи оврагов и
на поверхности, сложенной лессовыми породами, часто встречаются за-
дерновые блюдцеобразные западины диаметром до 2 м, глубиной до
0,5 м. Они являются результатом просадочных процессов и механичес-
кой суффозии, происходящих в лессовых породах.
На юге эоловые процессы наиболее широко развиты в пределах
Кулундинской стели, где площади, подверженные развеванию, могут
достигать значительных размеров.
Интразональными, имеющими развитие в пределах всех природ-
ных зон, являются процессы пучипообразования в грунтах (рис. 49) и
оползневые процессы.
Южная часть области, по данным В. Л. Невечеря (1966), отно-
сится к районам с весьма интенсивным проявлением процессов пучино-
образования в грунтах, что необходимо учитывать при линейном строи-
тельстве на данной территории.
Подмыв основания склона рекой, уменьшение прочности пород
под влиянием процессов выветривания, изменение состояния пород в
результате увлажнения их поверхностными и подземными водами, на-
177
рушение устойчивости песчаных массивов в результате гидродинами-
ческого давления фильтрующейся воды и механической суффозии —
вот основные факторы, вызывающие оползание пород по склону. Для
области, как и для всей Западно-Сибирской плиты, характерен своеоб-
разный региональный тип оползней, где основную роль играют ополз-
ни, развитые в четвертичных песчано-глинистых отложениях. Смеще-
ние их происходит обычно в форме лачек и блоков сравнительно не-
больших размеров, образующих в рельефе оползневые ступени и
бугры. По возрасту эти оползни относятся к современным, так как
связаны с современным базисом эрозии. Наиболее типичными дви-
жениями горных пород на склонах являются особы и оползни-блоки
(Золотарев, 1964).
Осовы наблюдаются на склонах поймы, надпойменных террас и
водораздельных равнин, сложенных песчаными и глинистыми порода-
ми, как правило, безводными. Их образование вызывается интенсив-
ным подмывом рекой основания склона, а также уменьшением проч-
ности пород в результате выветривания. Обычно в период паводка
в основании склона вырабатываются ниши самых разнообразных раз-
меров. Вышележащие породы, потеряв устойчивость, оседают целыми
пачками. Этот процесс облегчается также тем, что с поверхности гли-
нистые породы обычно сильновыветрелые, трещиноватые, и оседание
пачек пород часто происходит по трещинам. В результате на склоне
образуются микроцирки протяженностью вдоль берега в 50—100 м,
в глубь берега 1,0—1,5 м.
Оползни-блоки развиваются на склонах водораздельных равнин,
высотой 40 м и более. Оползневые склоны сложены различными по
возрасту и генезису породами, но принципиальное строение склонов,
на которых наиболее интенсивно протекают оползневые процессы,
остается постоянным. Они сложены песчано-глинистыми породами с
наличием песков, содержащих подземные воды, которые дренируются
непосредственно на контакте с нижележащими водоупорными глинис-
тыми отложениями. Различное количество и положение водоносных
горизонтов, дренируемых на склоне, определяет количество ярусов
оползней. Как правило, на склонах наблюдаются одноярусные и мно-
гоярусные оползни (Герасимова и др., 1972; Трофимов, 1971). Они про-
тягиваются па 50—200, иногда 500 м вдоль склона с захватом берега
вглубь от 10—12 до 60—80 м.
В верхнем течении Оби основной причиной образования оползней
на склонах Приобского плато Е. В. Трепетцов (1962) считает глубин-
ный и боковой размыв берега рекой, сопровождаемый выдавливанием
плотных глин подошвы склона под нагрузкой вышележащих масс
пород мощностью до 100 м. Это, как правило, одноярусные оползни,
которые прослеживаются на протяжении 2,5 км, с захватом берега
вглубь до 300 м.
Описанные обвальные и оползневые смещения на подмываемых
склонах Оби и Иртыша приносят значительный урон народному хо-
зяйству, так как разрушаются жилые и промышленные здания, а
иногда — целые кварталы (пос. Каргасок, Кривошсино).
В процессе дальнейших, более детальных инженерно-геологических
изысканий необходимо тщательное картирование оползневых участков
для обоснования правильного размещения различных инженерных объ-
ектов и организации противооползневых защитных мероприятий.
Рассмотрение вышеприведенного материала дает нам возмож-
ность сделать вывод о том, что основными инженерно-геологическими
особенностями рассматриваемой области являются:
178
1) широкое развитие с поверхности рыхлых всрхнеплиоцсн-четвер-
тичных отложений, имеющих значительные мощности. Поэтому
их состав и свойства будут, прежде всего, определять условия
строительства. Эти отложения, как правило, имеют близкий генезис и
поэтому характеризуются однотипным составом;
2) ровный, местами плоский рельеф, характеризующийся сильной
заболоченностью в северной и центральной частях области и интенсив-
ным эрозионным расчленением на юго-восюке и востоке;
3) зональные изменения: а) в современном состоянии пород, сла-
гающих верхнюю часть разреза, которое определяет их важнейшие
инженерно-геологические свойства и выражается в изменении естест-
венной влажности, консистенции, просадочпости, засоленности пород
и др.; б) в глубинах залегания (от 0 до 2—5 м на севере до 5- -10 и
более метров на юге) и химическом составе (от пресных гидрокарбо-
натных кальциевых или натриевых на севере до солоноватых хлорид-
ных или сульфатных на юге) подземных (главным образом грунтовых)
вод; в) в распределении современных геологических процессов и явле-
ний (заболоченность, эрозия, плывунность на севере, суффозиопно-
просадочные, эоловые и засоление пород на юге);
4) интенсивное влияние неотектонических (главным образом чет-
вертичных) процессов на важнейшие инженерно-геологические особен-
ности территории (на степень эрозионного расчленения, заболочен-
ность, глубину залегания подземных вод и т. д.).
Отмеченные инженерно-геологические особенности по-различному
проявляются на огромной территории области, что и определило выде-
ление в ее пределах шести инженерно-геологических областей второго
порядка.
Южно-Обская область
Южно-Обская область занимает на левобережье Оби Приобское плато
и Чумышскую равнину на правобережье. С юга область ограничена
предгорьями Алтая и Салаира. Основные инженерно-геологические
особенности области: широкое развитие лессов и лессовых пород, засо-
ление пород и грунтовых вод легкорастворимыми солями, очень незна-
чительная естественная влажность пород, находящихся в верхней части
разреза (до уровня грунтовых вод).
Приобское плато и Чумышская равнина представляют собой нео-
тектоническую предгорную впадину, сформировавшуюся в позднем
кайнозое. В геологическом строении этой территории принимают уча-
стие разновозрастные образования (рис. 50, 51, 52). Наиболее важное
значение с инженерно-геологической точки зрения имеют отложения
сложного субаэрального нижне-средпечствсртичного комплекса (крас-
нодубровская и федосовская свиты), залегающие непосредственно- с
поверхности и имеющие значительные мощности, которые колеблются
от 20—30 до 80—120 м. В низах краснодубровской свиты выделяется
20—25-метровая пачка палево-бурых суглинков с горизонтами погре-
бенных почв, которая выше по разрезу сменяется толщей лессовых
пород с прослоями песков, глин и горизонтами погребенных почв. Лес-
совые породы залегают в виде наложенных друг на друга пачек лессо-
видных суглинков, супесей и лессов, мощностью от 1—2 до 10—20 м,
разделенных прослоями песков и суглинков. Пачка лессовой породы,
как правило, увенчана горизонтом погребенной почвы. В толщу этих
отложений вложены долины Оби, Бии, Катуни, Чумыша и других, вре-
зы которых достигают 100—120 м. Они заполнены аллювием пяти
179
надпойменных террас и поймы, в составе которого значительную роль
играют лессовые породы. Овраги, балки и склоны водораздельных
плато покрыты современными отложениями, предста'вленными лессо-
видными суглинками и супесями делювиально-пролювиального, а в от-
дельных случаях — эолового происхождения.
Рис 50. Геологический профиль от северных предгорий Алтая иа северо-запад до
долины р. Карасук (составлен Ф. А. Никитенко):
1 — лессовидные суглинки и супеси, субаэральные, верхне- и среднекраснодубров-
скне — Qnjni; 2 — суглинки, супеси, пески и пылеватые глины, местами лессо-
видные, иижнекраснодубровской свиты Qi; 3 — отложения кочковской свиты,
преимущественно озерные и озерно-аллювиальные глины и алевриты; 4 — аллюви-
альные песчаные осадки барнаульской пачки кочковской свиты; 5 — озерно-аллю-
виальные песчаные отложения каргатской пачки кочковской свиты; 6 — суглини-
стые породы с прослоями щебенки и песков озерного, пролювиального н делюви-
ального происхождения в предгорьях Алтая; цифрами 1, 2, 3 отмечены соответст-
венно троицкая, кизихинская и раздольинская пачки, по О. М. Адаменко (1967);
7 — палеозойские породы Индексами отмечены Qt-u—краснодубровская свита;
Nf—Qikc — кочковская свита; N;-» — поздний миоцен, ранний и средний плиоцен;
павлодарская свита; N| —ранний, средний миоцен; ₽# — поздний олигоцеп; Сз—
верхний отдел каменноугольного периода; Da — средний отдел девонского периода;
Qt—Oi — кембрий и ордовик иерасчлененные; £*—S — кембрий и силур нерасчле-
нимые
Лессовые породы Приобья являются полигенетическими образова-
ниями и каждому генетическому и возрастному типу присущи свои
специфические особенности. Окраска нижних горизонтов лессовых по-
род чаще сизая или зеленовато-серая, а верхних — палево-желтая или
желтовато-серая. Лессовидные супеси более светлой окраски—серые,
палевые, а суглинки — более темной, бурой, желтовато-коричневой.
Присутствие большого количества углекислой извести как рассеянной
мелкими зернами, так и в форме куколок и журавчиков значительно
осветляет породу. Структура пород также разнообразна. Лессовидные
суглинки имеют главным образом алевритовую, а супеси алсвропсам-
.митовую агрегатно-зернистую структуру. В лессовых породах начала
ллейстоиена глинистых частиц больше, чем в лессовых породах верх-
него плейстоцена, и по своей структуре они алевропелитовые. По струк-
турным связям — коагуляционные и коагуляционно-кристаллизацион-
ные.
180
Текстурные особенности лессовых пород Приобского плато харак-
теризуются наличием макропор, вертикальной отдельностью и горизон-
тальной слоистостью. Трещины вертикальные или ступенчатой формы.
Поверхность их плоскостей землисто-шероховатая, нередко покрыта
налетами углекислой извести
или окрашена соединениями
железа в бурый цвет. Видимая
глубина трещин до 2,8—3,5 м
от поверхности земли. С глу-
биной они затухают, из откры-
тых, зияющих превращаются
в волосные и совсем теряются.
Но в высоких и крутых бере-
говых склонах вертикальные,
часто ступенчатые трещины
наблюдаются и ниже, во всей
обнаженной лессовой толще,
только их системы прерывают-
ся горизонтами погребенных
ПОЧВ. Столбчатая текстура Рис. 51. Верхняя часть отложений краснодуб-
лессовидных суглинков, а час- Ровской свиты — лессовидные суглинки. Фото
то и супесей наблюдается по- л* М' ВоР°нииа
всеместно. Лессовые породы
Приобского 'плато представлены легкими суглинками или супесями с
содержанием глинистых фракций (<0,005 мм) от 6 до 14%. Содержа-
Рис. 52. Характер склона Приобского плато. Фото Л. М Воронина
ние песчаных частиц в пределах от 14 до 26%, среднее содержание пы-
леватых частиц в пределах 52—63%. При этом наименьшие их содер-
жания наблюдаются в предгорьях Алтая (52—54%).
181
Таблица 11
ю
Гранулометрический состав лессовых пород Приобского плато
Название участка отбора проб Генезис пород 1 Интервал отбора проб, м Количество анализов Значение приводимых данных Диаметр фракции мм. содержание в %
>0,25 0,25— 0,10 0, Io- О. 05 0,05— 0,01 0.01— 0,005 0,005- 0,001 <0.001
Ирмень-Тулинская гри- ва; с. Верхняя Ир- меиь эоловые 0,75—2,50 25 Лёссовые породы голоцена среднее минимальное максимальное 5,5 3,0 8,5 6,2 2,8 9,4 14.5 7,4 21,3 38,4 22,0 50,0 23,5 17,4 29,8 8,0 4,3 10,1 4.0 1,9 8,0 2.8 0,5 5,2
С. Горновое пролюви- альные 0,75—6,0 38 среднее минимальное ' максимальное 6,1 2,5 8,8 6,7 2.6 10,2 12,3 6,3 19,1 32.0 19,1 39,0 31,2 20,0 36.1 8,9 5,2 10,5
С. Белоглазово С. Санниково делювиаль- ные озерно-ал- лювиальные 0,70—4,95 1,00—2,75 26 Лёссовые 30 среднее минимальное максимальное юроды верхнечетвертичного возраста среднее минимальное максимальное 6,0 2,7 11,2 9,8 5,4 16,1 8,6 3,0 12,4 8,5 4,4 12,7 12,8 5,7 27,0 17,6 10,4 22,1 39,1 28,9 48,6 35,1 23,0 39,3 23,2 16,3 28,8 20,3 10,4 27,1 8,2 4,9 12,4 7,6 4,6 14,4 2,0 0,9 5,3 1,0 0,4 4,9
С. Бочкари пролюви- альные 0,75—10,0 46 среднее минимальное максимальное 1,4 0,0 4,1 7,7 5,6 10,8 16,4 12,6 19,4 40,9 33,9 50,0 22,2 11,7 30,3 9,7 5,0 12,2 1,5 0,4 3,4
С. Бураново аллювиаль- ные 1,10—8,50 34 среднее минимальное максимальное 7,1 3,1 21,3 7,0 2,5 14,5 11,4 5,4 19,3 27,1 19,7 35,0 29,9 20,3 37,3 13,3 4,8 16,8 4,2 1,9 6,6
С. Ребриха, плато аллювиаль- ные 0,40—5,30 55 среднее минимальное максимальное 4,5 1,8 9,4 7,2 3,5 12,8 14,4 6,0 27,4 34,6 21,7 43,8 28,0 19,0 35,1 9,3 4,5 15,7 2,0 0,5 5,1
Продолжение табл. 11
Название участка отбора проб Гепсяпс пород Иптерзал отбора проб, и Количество анализов Значение приводимых данных Диаметр фракции мм, содержанке в %
>0,25 0.25— 0,10 0 10- 0.05 0,05— 0.01 0.01— 0,005 0,005— 0,001 <0,001
Лёссовые породы среднечетвертичного возраста
Плато, Ордынский сов- хоз нролквиа ль- но-делюви- альные ' 1,25—15,0 40 среднее минимальное максимальное 4,5 0,4 10,6 8,1 3,3 15,7 12,2 8,2 18,8 37,1 21,0 48.6 23,6 15,7 34,3 11,4 4,4 23,1 3,1 1,0 7,4
Плато, с. Верхняя Ир- мепь аллювия ль- но-озерные 12,0—17,50 8 среднее минимальное максимальное 1,5 0,0 3,0 3,5 1,2 7,6 8,4 3,6 15,8 39,2 27,5 51,3 22,0 17,4 31,4 16,9 12,8 20,4 8,5 6,2 12,1
Плато, г. Барнаул пролювиаль- но-аллюви- альные 1,50—! 0,5 45 среднее минимальное максимальное 12,0 0,8 16,4 5,1 3,1 11,4 7,4 2,2 13,2 43,3 30,3 52,7 20,2 12,7 35,9 8,9 4,6 17,3 3,1 0,4 7,4
Чумышская равнина, с. Яминское 1,25—8,50 35 среднее минимальное максимальное 4,1 1,1 8,3 8,2 3,9 14,2 11,8 4,1 20,3 25,3 14,0 31,6 36,4 21,7 48,9 9,7 3,8 13,8 4,5 0,8 8,9
Плато, с. Шелаболнха 1,10—15,00 51 среднее минимальное максимальное 7,1 0,4 15,5 9,4 2,7 14,3 11,5 2,9 17,8 40,1 29,3 53,1 16,8 5,4 26,0 10,8 4,0 16,9 4,3 0,6 7,6
В таблице 11 приводятся данные гранулометрического состава
лессовых пород Приобского плато. В валовом химическом составе лес-
совых пород содержание отдельных компонентов изменяется таким
образом (в %):SiO2 от 60,3 до 70,9; Л1гО3 от 11,9 до 21,0; FejOa от 2,6
до 7,4; СаО от 1,3 до 8,0; MgO от 0,7 до 2,9.
Из водно-растворимых солей в лессовых породах встречаются
преимущественно карбонаты и сульфаты, содержание последних изме-
няется в пределах от 0,1 до 0,7%. Содержание обменных оснований —
около 8—13 мг-экв на 100 г сухой породы. Емкость обмена у лессо-
вых порол среднечетвертичного возраста выше, чем у лессо-
вых пород верхнечетвертичного и голоценового возраста. Среди обмен-
ных катионов на долю кальция приходится от <50 до 80%, а на долю
магния—от 18 до 50% емкости обмена. На долю натрия — пс более
1,2%, а на долю калия —до 0,6%. Реакция среды нейтральная, но с
увеличением глубины повышается до слабощелочной.
Минералогический состав лессовых пород в значительной степени
зависит от их генезиса. Легкие фракции, т. е. минералы с плотностью
менее 2,75, составляют от 93,1 до 97,8%. Соответственно тяжелые ми-
нералы с плотностью более 2,75 составляют от 2,2 до 6,9%. Главными
породообразующими минералами легких фракций являются: кварц —
40—85%, кислый плагиоклаз — 3—8%, ортоклаз—10—16%, карбона-
ты— 7—24%, в том числе кальцит 4—15%. Кварца всегда несколько
больше в аллювиальных отложениях, чем в пролювиальных. Он замет-
но преобладает в мелкопесчаных фракциях (0,25—0,05 мм)- до 70—
75%, но в более крупных фракциях возрастает количество обломков
горных пород, халцедона, полевого шпата, а среди частиц размером
0,05—0,01 мм уменьшается содержание кварца и увеличивается коли-
чество полевых шпатов и слюды.
Из коллоидно-дисперсных минералов в лессовых породах Приоб-
ского плато повсеместно встречаются гидрослюды, кварц, лимонит.
В голоценовых и четвертичных лессовых породах много каолинита,
тогда как в средне- и раннечетвертичных заметно присутствие минера-
лов группы монтмориллонита.
Тяжелая фракция минералов с размером частиц более 0,05 мм со-
стоит главным образом из зерен эпидота, роговой обманки, циркона
и рудных, общее количество которых редко превышает 2,2—3,5% в су-
глинках и до 4,0—6,9% в супесях.
Объемная масса лессовых пород изменяется от 1,56 до 1,74 г/см3.
Плотность —от 2,50 до 2,86 г/см3 при среднем значении 2,63 г/см3.
С глубиной объемная масса у лессовых пород возрастает по мере по-
нижения их стратиграфического положения. Пористость их изменяется
от 38 до 54%, причем наибольшая пористость отмечается в верхних лес-
совых образованиях.
Естественная влажность лессовых пород варьирует в широких пре-
делах— от 8 до 27%. По степени влажности лессовых пород Приоб-
ское плато можно разделить на три района.
1. Район с низкой влажностью лессовых пород. Влажность близка
к максимальной гигроскопической. Низкая влажность характерна для
эоловых лессовидных супесей, слагающих гривные и водораздельные
участки. Это лессовые образования верхнечетвертичного или голоце-
нового возраста.
2. Район со средней влажностью лессовых пород, близкой к мак-
симальной молекулярной влагоемкости. Грунтовые воды на таких
участках залегают на глубинах 8—12 м и более. Это лессовидные су-
глинки средне- и верхнечетвертичного возраста южных и юго-западных
184
районов Приобского плато, где природная влажность ниже влажности
границы раскатывания.
3. Районы с влажностью большей значения предела раскатыва-
ния. Лессовые породы в пластичном состоянии составляют покровы
Чумышской равнины, на предгорных равнинах в бассейнах рек Бии,
Катуни, Чарыша, а также н других районах, но па глубинах более
8—10 м.
Макронористость, вертикальная трещиноватость, а также легкий
механический состав лессовых пород Приобского плато создают благо-
приятные условия фильтрации воды через них. Коэффициент фильтра-
ции у суглинков естественного сложения составляет от 0,02 до
1,45 м/сут, а у суглинков нарушенного сложения—0,001—0,085 м/сут.
В лессовидных супесях фильтрация в два-три раза выше. Высушенные
образцы лессовых пород Приобья распадаются в воде быстро (в сред-
нем 3—5 мин) и превращаются в пылеватую массу или мелкие агре-
гаты. При естественной влажности они размокают медленно, в тече-
ние 30—70 мин. Число пластичности лессовидных суглинке» от 5 до 25,
чаще в интервале 13—17. Консистенция лессовидных суглинков преи-
мущественно твердая. Сопротивление раздавливанию образцов естест-
венного сложения и влажности среднечетвергичных пролювиально-
аллювиальных лессовидных суглинков составляет (3-105—12)-105Па.
В пролювиальных суглинках начала среднечствертичного периода со-
противление раздавливанию несколько выше и при влажности 8—12%
разрушение происходит при нагрузках до 106 Па.
Компрессионные иопытания среднечствертичных аллювиально-про-
лювиальных лессовидных суглинков в интервале нагрузки 1 • 10я—
—2- 10я Па показывают, что они обладают коэффициентом сжатия от
0,001 10“5 до 0,050-10-5 Па-1. Эоловые лессы из покровов плато у
с. Верхняя Ирмепь имеют коэффициент сжатия от 0,06-10-5 до
0,20 -10-5 Па-1.
Среднечетвертичные лессовидные суглинки пролювиально-аллюви-
ального происхождения относятся к среднесжимаемым грунтам. Коэф-
фициент сжатия их изменяется в пределах от 0,02-105 до 0,08-
• 10^5 Па ’. Лессовые породы начала среднечствертичного и нижнечет-
вертичного периодов при компрессионных испытаниях показывают сла-
бую сжимаемость.
Величина сцепления лессовых 'пород Приобья очень различна и
достигает 0,50-10® Па, а угол внутреннего трения изменяется от 18
до 29°.
Просадочность лессовых пород Приобского плато неодинакова. Как
правило, лессовые породы обладают просадочностью (Коэффициент от-
носительной просадочности более 0,02). Однако встречаются лессовид-
ные суглинки с пористостью 44—48%, мало или совсем непросадочные.
Физико-механические свойства лессовых пород Приобского плато
приведены в табл. 12.
Рассмотренный материал показывает, что инженерно-геологиче-
ские условия области неодинаковы. Учитывая мощность лессовых по-
род, глубину залегания подземных вод, мощность просадочных толщ
и интенсивность развития современных геологических процессов, в пре-
делах области можно условно выделить 4 типа районов.
1. Районы преимущественного распространения сильно просадоч-
ных лессовых пород, способных давать просадки при замачивании под
собственным весом более 50 см. К ним относятся: водораздельные
участки Приобского плато, Чумышской равнины и Ирмень-Тулннская
грива, сложенные делювиальными, пролювиальными и эоловыми лессо-
185
Таблица 12
Главнейшие характеристики лёссовых пород Приобского плато
(средние значения)
Район распространения данного типа пород 1 СОЛО! ичсский индекс Петрогра- фические ТИПЫ Естественная влажность. % Пористость, % Пределы пластичности Плотность. г/см* Объемная масса, г/см* Объемная масса скелета, г/см* Коэффнциент на- сыщения Максим, -полек, алагоемкость, % Набухаемость, % Размокаеыисхь, МИН Коэффициент сжимаемости» а-10м Па"1 Сопротивление сдвигу
верхние предел нижний предел ЧИСЛО пластич- ности <р» С1Э*Пэ °пр
Плато, с. Корчнно SaQffH СУГЛИНКИ 15 46 14 28 14 2,70 1,68 1,46 >0,50 >18 8 8 0,040 25 0,20 >0,02
сугеси 11 44 15 21 6 2,68 1,67 1,50 <18 3 4 0,020 29 0,05
Плато, с. Стуково SaQil-in суглинки 13 48 13 31 13 2.71 1,58 1.40 <0,50 >15 4 3 0,05 20 0,25 >0,03
супеси 10 47 16 21 5 2,69 Г.55 1,42 <15 1 1 0,03 23 0,10
Чумышская равнина, с. dplQll-Ш суглинки 17 17 20 32 12 2,73 1,72 1,47 <0,50 >16 5 6 0,030 22 0,25 >0,03
Верхнее Жнлипо супесн 14 45 18 23 5 2,70 1,70 1,51 <16 2 2 0,010 27 0,06
Пред) ирная равнина, с. SaQjn су1 линки 20 48 19 33 14 2,72 1,70 1,48 <0,50 >18 7 5 0,01 20 0,27 >0,02
Комариха супесн 21 45 19 25 6 2,70 1,68 1,52 <18 3 2 0,01 24 0,12
Плато, г. Барнаул alpQn-iii суглинки 10 48 18 30 12 2.70 1,53 1,38 <0,50 >18 6 6 0,02 24 0,35 >0,02
супеси 8 47 19 24 5 2,71 1,54 1,42 <18 2 3 0,01 26 0,20
Плато, г. Новосибирск SaQn-in cyi.ТИНКИ 17 48 19 32 13 2,73 1,69 1,45 >0,50 >18 6 5 0,03 22 0,33 >0,02
сугеси 10 46 20 25 5 2.70 1,65 1,46 <18 2 2 0,01 24 0.21
выми породами, мощностью до 30 м. Грунтовые воды залегают глубо-
ко. Влажность лессовых пород на глубине 3—5 м пс выше 0,75. Коэф-
фициент водонасыщения менее 0,30, Ео более 0,800, а коэффициент от-
носительной просадочности г'пр от 0,03 до 0,08. Мощность просадочных
пород 10—12 м. Развиты оползни, овраги, дефляции, почвенная эрозия.
2. Районы преимущественного распространения лессовых пород,
способных давать значительные просадки, от 16 до 50 см при замачи-
вании при дополнительных нагрузках до 3-105Па. Это районы Коче-
невского плато, Присалаирской равнины и склоны Кулундинского
Приобья. Лессовые породы просадочные, коэффициент относительной
просадочности более 0,03, Ей более 0,700, степень влажности меньше
0,50. Грунтовые воды залегают глубоко. Широко развиты овраги, на
склонах часты оползни и оплывины, наблюдаются просадочные блюдца,
почвенная эрозия.
3. Районы преимущественного распространения лессовых пород,
способных давать незначительные просадки, от 5 до 16 см, при зама-
чивании при дополнительных нагрузках до 3-106Па. Сюда входят ак-
кумулятивные равнины, окаймляющие Приобское плато с запада и
севера, сложенные с поверхности лессовыми -породами озерно-аллю-
виального и делювиального генезиса. Покровные лессовые породы
очень влажные, их степень влажности изменяется от 0,50—0,80. Грун-
товые воды залегают па глубине 2- 3 м.
4. Районы преимущественного распространения пелессовых песча-
но-глинистых пород аллювиального и озерного происхождения. К этим
районам относятся пойменные террасы, древние ложбины стока и пес-
чаные гривы Кулундинского Приобья, озерные котловины и ложбины,
выполненные плотными супесями, суглинками, илами и реже песками.
Чано-Кулундинская область
Область располагается в южной, наиболее освоенной части Обь-Ир-
тышского междуречья. Опа ограничена с севера Васюганским подня-
тием, с запада и востока соответственно Прииртышским увалом и
Приобск-им степным плато и с юга—долиной Иртыша.
Для области характерно мозаичное чередование участков* с плос-
кохолмистым и гривным рельефом. Первые представляют собой плос-
кие, слабовсхолмлеппые равнины с единичными озерами чаще непра-
вильных очертаний. Встречаются одиночные гривы и плоские заболо-
ченные понижения. Относительные превышения (без учета грив) нс бо-
лее 2—3 м. В пределах вторых участков ведущими формами рельефа
являются гривы и межгривные понижения. По характеру устройства
поверхности В. А. Николаевым (1962) выделено три подрайона: Бара-
бинская гривно-озерная равнина, занимающая бассейн среднего тече-
ния Оми, Причановская гривная равнина, наиболее пониженная об-
ласть Барабинской степи, с характерным мелкогривным рельефом, и
Кулундинская степь с единичными гривами. Межгривные понижения
заняты озерами. Кроме них широко распространены крупные озера не-
правильной формы, расположенные в обширных котловинах (Чапы,
Сартлан), мелкие озера неправильной формы, занимающие небольшие
понижения, и озера округлой формы. На исследуемой территории
(Пилькевич, 1972) насчитывается более 2540 озер с площадью водного
зеркала от 2 га до 2200 км2 (оз. Чаны).
Среди развитых в пределах области отложений наиболее важное
с инженерно-геологической точки зрения имеют отложения пестроцвет-
ной формации неогена и четвертичные отложения.
187
Породы озерного гео л or о-генетического сред-
немиоценового комплекса залегают на глубине 15,0—32,0 м.
По гранулометрическому составу они являются высокодисперсными
породами (рис. 53) и относятся к глинам тяжелым. Им присущи высо-
кие значения показателей пластичности (табл. 13). Несмотря на высо-
кую влажность (степень водонасыщенности около единицы), глины от-
Рис. 53. Поля сосредоточения нарастаю-
щих кривых гранулометрического состава
глинистых пород. 1 — 1аволжанская сви-
та, 2 — павлодарская свита, 3 — кочкоп-
ская свита, 4 — фсдосовская свита, 5 —
карасукская свита
ние ес достигает 75%. От других пород
носятся к пабухаемым поро-
дам, набухаиие составляет
8—11%. Глины таволжапской
свиты характеризуются повы-
шенной прочностью, средние
значения сцепления составля-
ют 1-Ю5 Па и угол 'внутренне-
го трения — 12—20°. По дан-
ным компрессионных испыта-
ний, глины относятся к средне-
сжнмаемым породам.
В гранулометрическом со-
ставе 'песков, слагающих ниж-
нюю часть озерного и
озер но - аллювиально-
го в е р х н е - м и о ц е и -
среднеплиоп е н о в о го
комплекса, преобладает
фракция 0,25—0,10 мм, сред-
ние значения которой состав-
ляют 70%. По значению ко-
эффициента фильтрации пески
характеризуются большой не-
однородностью. Коэффициент
фильтрации изменяется от
2,33 до 0,3 м/сут. В грануло-
метрическом составе глини-
стых отложений преобладает
глинистая фракция, содержа-
района отложения этой свиты
отличаются высокими значениями показателей пластичности. Боль-
шинство исследуемых пород по числу пластичности классифицируются
как глины (табл. 13).
Показатели, характеризующие -плотность глинистых пород свиты,
свидетельствуют о различной степени уплотненности. Объемная масса
скелета изменяется от 1,33 до 1,71 г/сма (среднее 1,53 г/см3), порис-
тость— от 39 до 53% и коэффициент уплотненности (по В. А. При-
клонскому)—от 0,4 до 2,1, т. е. глины падлодарской свиты по уплот-
ненности являются среднеуплотненными -и переуплотненными.
Механические свойства глин комплекса изменяются в широком ин-
тервале. Сцепление изменяется от 0,50-105 до 2,75-10БПа, а угол внут-
реннего трения — от 4 до 28°.
Коэффициент сжимаемости (а), определенный для интервала на-
грузок 0—3- 10Б Па, измепяется от 0,013-10-5 до 0,049-10~5 Па-1.
Параллельные опыты компрессионных испытаний глинистых грун-
тов с естественной влажностью и под водой показывают, что при пол-
ном насыщении водой сжимаемость уменьшается, происходит набуха-
ние грунтов. Набухание, определенное по методике Васильева, изменя-
ется от 0 до 15%.
188
Таблица 13
Физико-механические свойства глинистых отложении пестроцветной терригенной
формации неогена*
Пч>ло1 о-генстнческин комплекс
Показатели свойств озерный среДне- ИНОЦС11ОВЫЙ озерный н озерно-ал- люьиальный нерхне- миоцеи среднеклиоцс- нопый
Количество определений 18 60
верхний предел 47—65 54 36—88 54
1 S нижний предел _20—25_ 24 16—34 23
1 число пластичности 24—40 16—54
31 30
Вл; ажность, % 24—28 25 14- 39 27
Консистенция 0,04—0,08 0,06 0,01—0,80 0,11
Плотность, г/см8 2,74—2,78 2,76 2,68—2,83 2,75
Объемная масса скелета породы, г/см3 1,46- -1,60 1,56 1,33—1,71 1,53
Пористость, % 42—46 44 38-53 44
Коэффициент уплотненности (по В. А. Приклон- скому) 0,80—0,85 0,84 0,20 -2,10 0,80
Набухание, % 0,5—11,0. 6,0 0,0—15,0 4,0
Коэффициент сжимаемости, а-Ю^Па"1 0,020—0,034 0,030 0,013—0,054 0,025
Коэффициент относительной просадочности (Р = 3-10» Па) 0 0,0—0,032 0
Сцепление, X 10е Па 1.20—1,26 0,2—2,7
1,25 1,0
Угол внутреннего трепия, ° 12—23 17 3—28 14
* В числителе — интервал изменения, знаменателе—среднее арифметическое значе-
ние показателя.
В пределах участков с неглубоким залеганием отложений комп-
лекса глины характеризуются некоторым своеобразием физико-меха-
нических свойств и существенно отличаются от нижележащих. Зале-
гая в зоне аэрации, они но значению показателей плотности являются,
но сравнению с нижележащими, разуплотненными. Коэффициент
уплотненности уменьшается до 0,23. Объемная масса скелета снижа-
ется до 1,33 г/см3, и пористость возрастает до 51,0%. Глины этой зоны
189
характеризуются повышенной сжимаемостью (Черноусов, Богдашев,
Моторин, 1971).
На участках гривоподобпых возвышенностей (останцы третичных
пород) на глубине 1,0—2,0 м глины комплекса характеризуются неко-
торой просадочностью (коэффициент относительной иросадочности со-
ставляет 0,006—0,032). Таким образом, в зоне аэрации на хорошо дре-
нированных участках имеются отчетливые признаки облессования глин.
Четвертичные отложения представлены разнообразными геолою-
генетическими комплексами: средпечетвертичными аллювиальными (ча-
иовская и кулундинская свиты), средне-верхнечетвертичными аллюви-
ально-озерными (карасукская овита), верхнечетвертичными субаэраль-
ными и современными различного генезиса.
Отложения среднечетвертичного аллювиального
комплекса распространены в центральной части Кулундииской
впадины и в депрессии оз. Чаны. Глубина залегания незначительная,
они часто залегают прямо у дневной поверхности.
В гранулометрическом составе песков данного комплекса песчаная
фракция составляет 80—98%, пылеватая 0,25—20,0% и глинистая от
0,1 до 3,0%. В нижних горизонтах свиты наблюдается повышенное
содержание фракции крупного песка (1—2 мм)—до 35% и до 16% —
гравия и гальки.
Неоднородный гранулометрический состав песков обусловливает
неоднородные фильтрационные свойства. Коэффициент фильтрации из-
меняется от 0,8 до 15,0 м/сут. Угол естественного откоса сухого песка
составляет 33—40° и 31—39° — под водой.
Отложения средпе-верхнечетвертичиого аллюви-
ально-озерного комплекса залегают в глубоких врезах, при-
уроченных к древним внутренним бассейнам, в которые впадали реки
пра-Кулунда, пра-Карасук и др. Мощность их колеблется от 4,0 до
40 м, в Барабе не превышает 18,0 м. В гранулометрическом составе
суглинков и глии преобладающей фракцией является песчаная, содер-
жание которой изменяется от 34 до 50%. Содержание глинистой фрак-
ции составляет 20—36%. Естественная влажность изменяется от 18,0
до 28,0%.
Значения показателей, характеризующих плотность пород, приве-
дены в табл. 14. Объемная масса скелета составляет 1,47—1,55 г/см3
Таблица 14
Физико-механические свойства средне-верхнечетвертичных аллювиально-озерных
глинистых отложений
Толща отложений Количество определе- ний Значение показателей Предел текучести Предел раскатывания Число пластичности Плотность, г/см* ! Коэффициент порис- тости Коэффициент сжи- маемости, ХКГ^Па*1 1 Угол внутреннего трения. ® Сцепление, хЮ’Па
X 34,0 16,0 18,0 2,72 0,790 0,030 26 0,40
Карасукская свита 16 Q 4,0 2,0 2,0 0,02 0,10 0,017 16
v% 11,8 12,5 П,1 0,8 12,7 57
Примечание, х — среднее арифметическое значение показателя, G—среднее
квадратическое отклонение; V% — коэффициент изменчивости. (Сдвиг быстрый, в знамена-
теле количество опытов.)
190
и пористость — 42—46%. Сцепление изменяется в интервале 0,16* 10s—
0,85- 10s Па, и угол внутреннего трения — 25—28°. Коэффициент сжи-
маемости изменяется от 0.019-105 до 0,048* 105 Па-1.
Субаэральные верхнечетвертичные отложения,
перекрывающие в виде чехла все более древние образования, распро-
странены в -пределах обширных слабовсхолмленных равнин и меж-
гривных понижений. Их мощность колеблется от 1,0 до 5,0 м. Отложе-
ния характеризуются большой неоднородностью: в их составе встре-
чаются все разности — от глин (на севере района) до песков (в Кулун-
де).
В Южной Барабе отложения представлены лессовидными суглин-
ками. Содержание глинистой фракции изменяется от 8 до 40%. Харак-
терной особенностью пород является то, что значительная часть гли-
нистых частиц агрегирована. Коэффициент агрегативности для фрак-
ции <0,005 мм составляет 4,8—9,4 и для фракции <0,001 мм — 2,5—
9,2. Наибольшая агрегативность свойственна отложениям грив. Меха-
нические свойства суглинков и супесей характеризуются повышенной
сжимаемостью (табл. 15). Естественная влажность их изменяется в
интервале от 10 до 32%.
Таблица 15
Физико-механические свойства субавральных верхнечетвертичных лёссовых отложений
Южная Бараба 76 X 27,0 17,0 11 2,72 1,54 0,8 0,028 24 0,32
(по В. И. Шарозу) G 3,0 2,0 2 0,02 0,1 0,015 (62)
V% 11,0 12,0 21 0,70 14,5 53
Чановский район 16 X 35,0 18,0 17 2,72 1,52 0,8 0,045 0,006 26 0,38
(равнинная поверх- G 4,2 2,0 3 0,024 0,06 0,2 0,016 (16)
ностъ, межгривные понижен ня) v% 12,0 14,0 17 0,90 5,0 19,0 38
Чановский район 31 X 35,0 16,0 19 2,71 1,50 0,8 0,020 0,030 25 0,75
(отложения грин) G 4,0 2,0 3 0,023 0,15 0,1 0,014 (31)
v% н.о 14,0 15 0,90 10 17,4 70
По значению коэффициента относительной просадочности породы
весьма неоднородны (Богдашев, Черноусов, 1970). Покровные отложе-
ния северной части района с высокой степенью водонасыщения явля-
ются, как правило, непросадочными, -в центральной и южной, более
дренированных частях, встречаются просадочные разновидности (коэф-
фициент относительной просадочности достигает 0,025). Просадочные
свойства пород в значительной степени определяются характером мик-
рорельефа. Наибольшая просадочность наблюдается у пород, распро-
страненных на междуречьях — увалах, их склонах и приречных участ-
ках, характеризующихся хорошим дренажом.
Отложения «ложбин стока», межгривных понижений и приозерных
впадин (оз. Чаны и др.) являются непросадочными.
Среди пород комплекса по физико-механнческим свойствам
отчетливо выделяются отложения грив. Подавляющее большинство
191
грив сложено суглинками. Содержание глинистой фракции составляет
11,0—60,0%. Естественная влажность отложений невысокая, изменя-
ется в интервале 8—25%, при средних значениях 15%. Консистенция
в большинстве случаев твердая.
По значению коэффициента сжимаемости породы являются мало-
сжимаемыми (а составляет 0,010-105—0,040-105 Па-1) несмотря на то,
что по значению коэффициента уплотненности они относятся к недо-
уплотпенным (Ка равен 1,4—0,60, при среднем 0,18). Угол внутреннего
трения составляет 15—38° и сцепление — 0,56-10-5—1,0-10-5 Па. Коэф-
фициент относительной просадочпости, как правило, превышает 0,02,
достигая величины 0,100, т. е. лессовые породы, слагающие гривы, яв-
ляются просадочными. Максимальная просадочность проявляется на
глубине 3,0—7,0 м.
Эоловые1 верхнечствсртнчпые отложения слага-
ют характерные для района гривы. Гривы сложены однообразным в
литологическом и текстурном отношении материалом, представленным
лессовидным суглинком, а в Кулупде — и супесью.
В естественных обнажениях в эоловых отложениях наблюдается
отчетливая линзовидная слоистость, обусловленная присутствием тон-
ких опесчаненных прослоев, обогащенных обломками тонкостенных,
очень хрупких раковин, округлыми твердыми карбонатными стяже-
ниями (диаметром 1—2 мм) и линзочками, состоящими из глинистых
окатышей диаметром около 1 мм. В расчистках, стенки которых ориен-
тированы вдоль оси грив, слоистость отчетливая горизонтальная.
В стенках канав, пройденных поперек гривы, слоистость косая, накло-
ненная в сторону склона. Наибольший угол наклона достигает 22°
(грива у д. Сергино). В местах перехода грив в окружающую равнину
лессовые суглинки постепенно, без четкой границы переходят в покров-
ные субаэральные суглинки с четкой горизонтальной слоистостью.
По характеру структуры покровные отложения •песчано-алеврито-
глинистые. Состав глинистой фракции хлорито-каолинит-гидрослюди-
стый. В песчаной фракции‘преобладает кварц, а в алевритовой — кварц
и полевые шпаты. В тяжелой фракции отмечается повышенное содер-
жание турмалина. Засоленность гидрокарбонатно-иатрмевого типа со-
ставляет 50—90 мт на 100 г сухой породы.
Содержание рассеянных карбонатов составляет 3—5% (по СОг).
В составе карбонатных минералов преобладает карбонат кальция
(70-95%).
Современные озерно-болотные отложения пред-
ставлены сильновлажными высокопористыми глинами, суглинками и
торфом.
Гранулометрический состав глинистых пород характеризуется не-
постоянством. Преобладающей фракцией является то песчаная, то пы-
леватая. Глинистая фракция составляет 15—30% и в некоторых слу-
чаях достигает 78%. Повышенное содержание органики и молодость
осадков обусловливают высокие значения показателей пластичности.
Предел текучести изменяется от 31 до 80%, предел пластичности —
от 16 до 25% и число пластичности — в интервале 14—64. Прочност-
ные свойства характеризуются низкими значениями показателей.
Породы сильносжимаемы.
1 По мнению большинства исследователей (Архипов и др., 1970), гривпый рельеф
в этой части области сформирован эррозионно-аккумулятивной деятельностью по-
верхностных водотоков, и отложения, слагающие грины, имеют аллювиальный и аллю-
виально-озерный генезис. — Прим. ред.
192
Современные отложения озерных котловин пред-
ставлены илами, песками и торфосапропелями. В соленых озерах (Ка-
рачи, Тебисс и др.) формируются минеральные грязи с сильным серо-
водородным запахом.
Приведенная характеристика свидетельствует о разнообразии ин-
женерно-геологических условий области.
Территории распространения молодых геолого-генетических комп-
лексов пород — озерно-аллювиальиых верхнечствертичных отложений
озеровидных расширений (урочища), современных озерно-болотных
отложений котловин — являются неблагоприятными для массового
строительства. Отложения этих геолого-генетических комплексов водо-
насыщены, характеризуются низкими прочностными свойствами, под-
вержены периодическим сезонным обводнениям и заболачиванию.
В пределах распространения отложений пестроцветной формации
неогена (неогеновые равнины) необходимо учитывать возможность
набухания грунтов при сезонном увлажнении. Наибольшую же опас-
ность на этих территориях представляет пучение грунтов при сезонном
промерзании вследствие повышенной влажности неогеновых глин и ин-
тенсивной морозной миграции влаги, вызывающей избыточное льдовы-
деление и серьезные деформации сооружений. Морозное пучение также
не исключено и в субаэральных верхнечетвертичиых отложениях, рас-
пространенных в мсжгривпых понижениях и обширных слабовсхолм-
лснных равнинах Бараоы и Кулунды.
Наиболее благоприятные инженерно-геологические условия при-
сущи повышенным территориям равнины — увалам междуречий, гри-
вам, в пределах участков с глубоким залеганием грунтовых вод. Вме-
сте с тем следует учитывать, что субаэральные верхнечетвертичные
покровные отложения повышенных форм рельефа и, особенно, эоловые
отложения грив являются просадочными".
Обь-Иртышская область
Область расположена в северной части Обь-Иртышского междуречья,
где занимает площадь около 400 тыс. км2. Северной и восточной гра-
ницей области является долина Оби, западной—долина Иртыша. Юж-'
ная граница очень неровная, проходит примерно по линии Больше-
речье — Барабинск — Новосибирск.
Территория области отличается исключительной монотонностью
рельефа. Причиной этого послужили процессы речной и озерной акку-
муляции, протекающие здесь, в основном, в четвертичный период и
сформировавшие основные черты рельефа. Максимальные абсолютные
отметки наблюдаются иа юге территории (166 м), где они приурочены
к так называемым Васюганской и Иртышской водораздельным равни-
нам, минимальные — на севере (66—67 м). В рельефе четко выделяют-
ся междуречные пространства и расчленяющие их долины рек.
Самую высокую часть водоразделов образует плиоцен-пижьечет-
вертичная равнина, занимающая 52,5% площади области, с абсолют-
ными отметками от 115—120 м (на севере) до 166 м (на юге). Макси-
мальные абсолютные отметки (140—166 м) плиоцеи-нижнечетвертич-
ней равнины приурочены к положительным тектоническим структурам
(Васюганская гряда, см. рис. 11). Более низкую водораздельную сту-
пень с абсолютными отметками от 66—67 м (север) до 115—-120 м
(юг) занимает среднечетвертичная равнина. Она имеет плоскую, силь-
нозаболоченную поверхность, с грядовыми и кольцевыми формами
микрорельефа.
193
По характеру рельефа на водоразделах выделяются: увалистые,,
хорошо дренированные участки, охватывающие склоны речных долин,
внутренние части, слабо дренированные, занятые обширными болот*
ными массивами (Васюганское, Бакчарское, Иксинское, Имгытское,
Кациярское, Салымское и др.) и плосковолнистые заболоченные участ-
ки, занимающие довольно узкие полосы между приречными увалами и
болотными массивами. Интенсивному заболачиванию (степень забо-
лоченности изменяется от 10 до 90%) Обь-Иртышского водораздела
способствовали необычная его выравненность и слабое эрозионное рас-
членение. В пределах области наибольшее инженерно-геологическое
значение имеют аллювиально-озерные среднечетвертичныс и верхне-
плиоцеп-нижнечетвертичные, а также озсрно-болотные голоценовые
отложения. Они залегают непосредственно с поверхности и имеют, как
правило, значительную мощность (кроме озерно-болотных отложений).
Более древние породы, преимущественно неоген-олигоценового возра-
ста, залегают на больших глубинах (более 20 м) и, как правило, не
попадают в зону влияния наземных сооружений (рис. 54).
Озерно-болотные голоценовые отложения перекрывают с поверх-
ности различные породы. Они представлены, в основном, торфами раз-
личного типа, мощность которых меняется от 2 до 4—6 м и более.
Инженерно-геологическая характеристика этих отложений дана выше.
В пределах данной области более 50% заболоченной территории за-
нято непроходимыми и труднопроходимыми болотами.
Абсолютные отметки подошвы отложений среднечетвертич-
ного озерно-аллювиального комплекса закономерно
уменьшаются с юга на север от 95 м на широте с. Кожевникове до
50 и в районе с. Александровского. Мощность отложений увеличива-
ется с юга на север и от водораздельных пространств к долинам Оби
и Иртыша и уменьшается в районах новейших положительных струк-
тур. В северных районах на междуречье рек Салым — Балык она до-
стигает 40 м. В бассейне реки Ларь — Еган довольно грубая по составу
толша песчано-глинистых пород имеет мощность 25 м. В верхнем те-
чении Васюгана супесчано-суглинистая толща этих осадков имеет
мощность 15—16 м, увеличиваясь к долинам Оби и Иртыша до 20—30 м.
В районе Омь-Тарского Прииртышья общая мощность преимущест-
венно суглинистых осадков составляет 12—20 м, уменьшаясь в сторо-
ну Уй-Шиш-Туйского водоразделов до 6—15 м. В среднем течении
Оби, близ устья Чаи, мощность преимущественно глинистых пород до-
стигает 34 м, уменьшаясь в сторону водораздела Парбиг —Бакчар*
до 15—20 м. В основании отложений этого комплекса залегают аллю-
виальные осадки среднечетвертичного возраста. Мощность песчаной
пачки этого комплекса изменяется от 5 до 18 м, редко—до 25—40 м,
глинистой — от 2 до 6 м. Повсюду они обнажаются во врезах речпых
долин, залегая на глубинах преимущественно более 10—20 м.
Отложения озерно-аллкжиалыюго среднечетвертичного комплекса
представлены различными породами от песков средней крупности до>
тяжелых глин (наименование песчаных пород—по СНиП П-Б, 1-62,
глинистых — по Н. А. Качинскому). В пределах первых 15 м от по-
верхности 95% объема пород составляют глинистые разности. В самой
северной части последние составляют лишь 50%.
Среди глинистых пород преобладают средние и тяжелые суглинки
и легкие глины (рис. 55, табл. 16).
Изменение химического состава грунтов отражает закономерность,
тесно связанную с широтной климатической зональностью. На боль-
шей части области породы этого комплекса незасоленные, с минералн-
194
Таблица 16
Средние величины гранулометрического состава и свойств верхней части отложений озерноаллювиальиого среднечетвертичного комплекса
(ширтинско-тазовскне) бассейна Оби
Наименование пород Гранулометрический состав Микроагрехатный состав Число определе- ний Объемная масса Плотность, г/см» Порис- тость, % Число определе- ний
>0,5 0,5-0,01 0,01—0,005 0,005-0.00! <0,С001 влажного грунта, г/см* скелета грунта, г/см*
Суглинок средний лессовидный 8,3 50,5 10,1 9,4 21,7 10 1,84 1,50 2,68 44 10
15,0 61,6 10,5 4*- . 8,2 4,7 6
Суглинок тяжелый лессовидный 0,9 48,2 10,3 12,6 28,0 50 1,93 1,54 2,69 41 48
П,4 61,9 11,7 12,4 2.6 37
Глина легкая лессовидная 4,5 31,2 11,2 15,2 37,9 20 1,92 1,49 2,69 44 19
14,4 57,0 12,7 >1,6 4,3 14
Суглинок тяжелый 8,7 40,3 Н.7 13,7 25.6 42 1,92 1,57 2,68 42 34
Глина легкая 2,4 31,8 13,2 16,2 36,4 12 1,94 1,54 2,68 43 6
Глина средняя 8,5 18,1 9,9 14,6 48,9 6 — — 2,72 — —
зацией водной вытяжки в бассейне Васюгана менее 0,5 г/л, в районе
Омь-Тарского Прииртышья — до 1 г/л, в южных частях области — не-
сколько увеличивается. Концентрация ионов водорода закономерно из-
меняется с юга на север. В южной части бассейна Оби, на широте
Рис. 55. Полигоны частот встречаемости различных гранулометрических типов
пород:
а) бахтинского надгоризопта: 1 —пески мелкие; 2 —пески пылеватые; 3 —су-
песи; 4 — суглинки легкие, 5 — суглинки средние; 6 — суглинки тяжелые; 7 —
глины легкие; 8 —глниы средние; 9 — глины тяжелые (I — для всей области в
целом; II — для южной части области; 1П — для северной части области);
б) самаровского и ширтинско-тазовского горизонтов: 1 — супеси; 2—суглинки
Легкие; 3—суглинки средние; 4 — суглинки тяжелые; 5 — глины легкие; 6 —гли-
ны средине; 7 — глины тяжелые самаровского горизонта: а) в целом для области;
б) для южной части области; в) для северной части области; г) — ширтинско-
тазовского горизонта в целом для области;
в) лессовых пород бахтинского над горизонта; 1 — легкие лессовидные суглинки;
2 —средние лессовидные суглинки; 3 — тяжелые лессовидные суглинки; 4 — лег-
кие лессовидные глины; 5 —средние лессовидные глины; 6 — тяжелые лессовид-
ные глины
Вороново — Кожевникове, реакция водной вытяжки меняется от ней-
тральной до щелочной (рН=7,0—8,6), на широте среднего течения
р. Парабели — от слабокислой до слабощелочной (рН«6,7—7,8), се-
вернее— от нейтральной до кислой (pH=5,0—7,0). Также четко про-
слеживается уменьшение карбонатности пород с юга на север. Со-
196
держание карбонатов в породах на юге области (бассейн Оби) колеб*
лется от 1 до 8% (в среднем 4,0; 7 определений); несколько север*
нее, на широте Вороново—Кожевникове, их содержание уменьшается
до'3,5% (среднее значение 1,8%, 10 определений). На широте р. Па-
Рис. 56 Полигоны частот встречаемости значений объемной массы глинистых
пород бахтинского надгоризонта:
1 — глинистых пород ширтинско-тазовского горизонта; 2 — глинистых пород
самаровского горизонта; 3—лессовых пород ширтинско-тазовского горизонта;
а — объемная масса скелета; б — объемная масса влажных пород
рабели и севернее содержание их практически равно нулю (30 опре-
делений), лишь отдельные образцы содержат карбонаты в количестве
до 1%. В некоторых разрезах отмечается четкое изменение содержа-
ния карбонатов: уменьшение их в верхней части (ширтинско-тазовский
горизопт) около 1—2% и резкое увеличение их в нижней части (са-
маровский горизонт) до 4—6%. Содержание гумуса в породах изме-
няется скачкообразно и незакономерно. В целом его содержание редко
превышает 1%, среднее значение 0,96% (44 определений), в погребен-
ных почвах резко увеличивается до 5—6%.
Данные о составе и основных свойствах глинистых пород приве-
дены на рис. 55—57 и в табл. 16—18.
Таблица 17
Изменение объемной массы скелета пород среднечетсертичного
озерно-аллювиального комплекса
Возраст пород Наименование пород по классификации 11. Л. Кэчшккого Среднее значение объемной массы скелета пород, г/см* х (Л> N
Qj! sm супесь легкий суглинок тяжелый суглинок легкая глина средняя глина 1,67 1,60 1,54 1,52 1,44 1,54(1,42—1,67) 226
о м < 1 гЧ* N 1 суглинки глины 1,51 1,51 1,49(1,32—1,67) 143
197
Для всего комплекса в целом характерно закономерное увеличе-
ние объемной массы скелета пород от более тяжелых разностей к лег-
ким, и некоторое увеличение ее у глинистых пород самаровского гори-
зонта по сравнению с вышележащими ширтинско-тазовскими отложе-
ниями.
Рис. 57. Полигоны ча-
стот встречаемости зна-
чений пределов пластич-
ности и естественной
влажности:
1 —естественная влаж-
ность; 2 — нижний пре-
дел пластичности; 3 —
верхний предел пластич-
ности; I — глинистые по-
роды шнртииско-тазов-
ского горизонта; II —
лессовидные породы ши-
ртинско-тазовского го-
ризонта; ПТ — глинистые
породы самаровского го-
ризонта; IV — песчаные
породы тобольского го-
ризонта и бахтинского
иадгоризонта; V — гли-
нистые породы верхие-
плиоцен • нижнечетвер-
тичного возраста
Для Приобья на участке от пос. Александровское до широты
р. Парабель характерно незакономерное изменение с глубиной преде-
лов пластичности и объемной массы для верхней глинистой пачки са-
маровского горизонта, закономерное уменьшение с глубиной пределов
пластичности и увеличение объемной массы для его иижией пачки.
Связь их с глубиной характеризуется коэффициентом корреляции 0,4—
0,8 (рис. 58, табл. 18).
198
Таблица Id
Частные я обобщенные показатели инженерио-геологичёских свойств пород самароЬскоА святы и шяртинско-тазовского горизонта
дм отдельных районов Приобья
Район Наиме- нованье пород Плотность, г/см* Объемная касса, г/см* Объемная масса ' скелета грунта, г/см* । Коэффициент пористости Степень влажности Предел текучести Предел ргскатымния Консистен- ция
Александровское Прнобье (левобережье р. Оби)
глины 2,75—2,72 . ™ 0,117 1 42 °’146 28 0,209 0,566— —1,250 4,70 44-?—115 57—33 24 2193 115 -.0,01«г до -|-0,93
1 ,Уи _ . — 07 2,12—1,57 ,4л 1,66-1,07 3| U,*pWI_ _ .а. Л _wl 1,548—0,606 м зо—is 115
суг- линки — 1 96 °’115 18 1 41 0441 3 0,152 Л ТОЛ ’ . . 1Л 0,764— —1,030 AA 6,46 „„ 24 6,68 59 0,21— -0,52
,9S 2,12—1,70 18 14 1,53—1,29 ° и* /OU lv 1,073-0,612 56—26 24 46-15 69
глины 2,57—2,75 П 1 84 °1156 28 Ширтинско-тазовский горизонт 0,409— —1,031 0,409— —1,031 4|^78 69—33 22 ?,М 78 0,13— -0,47
П 1 81 0459 24 1) 0,720——-54- -20 4 0,993-0,417 21 0 653 °428 31
'> ''“a.s-i.s?28 АХ А АЛ 0,126 лл ’ 1,88-1,26* 0,110 _ 22 43-11 78 22 6159 78
J fclVV <Jv 2,2—1,66 1,8&-1,42 ) ,Са80,915—0,384° 22 43-11 78
суг- линки 2,68—2,73 0,150 ,Х .АО 0,140 „ ПО 886 0423 28 0,237— —1,351 6,7 З^-Та!»7 5,18 19 -"’-т—237 40—11 —0,15 до 4-0,4^
11 1»Vv _ £1 2,2—1,63 2) 2,022 all 4S33 2,3—1,40 *’ ,'вЭ1.88-1.29‘’6 2) 1,67 0,174 63 1 2,03-1,22 ,08С0,920—0,436*V 0,130 2) 0,601 70 ' 0,951—0,330
Продолжение табл, 18
Район Наиме- нованно пород Плотность, г/см’ Объемная масса, г/см’ Объемная масса скелета грунта, г/см’ Коэффициент пористости Степень влажности Предел текучести Предел раскатывания Консистен- ция
глины 2,66—2,72 0,072 '•92 .73-2,09 32 Самаровская 1,36—1,43 ’вита. Верхняя пачка 0,85S.__^5„32 0,58-1,1 0,72— —0.91 41—64 3,72 25,3 — 3J 16,8-32,6 0,04— -0,12
Междуречье Васюган—Нюролька
Нижняя пачка
0,12 0,172 0,77—
глины 2,69—2,70 1,98 TSjm-м 1,34—1,37 отао.В6в-1.о125 —0,96
39,6—43
а*кз23
глины 2,61—2,73 ,ю-^_<2 1,66—2,1 Ширтинско-т 1,22--1,62 азовский .орнзонт 0,766 п~вдП? ' 39 0,52—1,1 0,58— —1,0 34,6—63,5 2.91 20,8 — 40 14,6—27,5 1 -0,7 ДО J-0,61
суг- линки 2,64—2,72 , 0,149 вс 1,91 • „ — 36 1,51—2,14 — 0,135 0,687- л 37 0,48—1,0 0,43— —1,0 22,9—34,0 4,66 —1,43 до 4-0,99
Междуречье Васюган-Нюрольна
Александровское Приобье
шив.
Ll_l
Рис. 58.
Рис 58 Изменение по мощности пласта состава п свойств среднечетвертичиык.
ж 68 (междуречье Васюган-Нкфоли.) и «ач fc>
ровское Приобье): I-глины: 2-суглинки тяжелые; 3 суглинки срсдпис, 4
суглинки легкие; 5 — супеси; 6 — частиц > 0,2о, 7 — 0,25—0,1, о 0,1 v.w, У
005—0,005; 10 < 0,0005; 11 — верхний предел пластичности; 12 —число пластнч-
’ ности
Изменчивость тех же показателей у суглинков и глин комплекса
везакономерная. Соответственно с общим характером разреза отло-
[ Ширтинско-i азовский горизонт (Qu—s+tz) половодно-пойменные фации
Сапаробская сбита (Qn smf
Верхняя пачка (озерная фация}
5 Ч-
I____I_______t_______1______I______1________I_____1
А 705 кю 95 <70 85 80 75 70
95 90 85 80 75 7П 65
N\ 5257 8575
J 4 8 2 70 70 б
Рис. 59. Графики изменчивости по главным направлениям пространства преде-
лов пластичности (Wp, Wt) и объемной массы (А) среднечетвертичных отло-
жений:
I — изменчивость по мощности пласта Л (абс. отм., м); II — изменчивость в на-
правлении развития подпора ледника; Л — глубина (абс. отм., м); L— расстоя-
ние, км; N — количество определений.
Лилин регрессии. ----эмпирическая; -------теоретическая
жепий наблюдается закономерное уменьшение по мощности пласта
(ширтинско-тазовского горизонта) всех показателей пластичности,
.202
коэффициента пористости и увеличение объемной массы (коэффициент
корреляции 0,6—0,9) (рис. 59, табл. 19). Характер изменчивости этих
показателей по отдельным видам незакономерный и скачкообразный.
Таблица 19
Уравнения регрессии изменения показателей пластичности и объемной массы
по мощности пласта для среднего Приобья
Участок Стратигра- фический горизонт 1 (оказатель Количество определений Уравнение регрессии
Александров- ское Приобье V Qjl S—tz Wn Y E 121 125 125 Wp = 21,5 -0,23 h Y = 1,94 4-0,007ft E = 0,682—0,006ft
Междуречье Вас юга н— Нюролька Qu sm (нижняя пачка) w? Y 35 21 Wp =22,9 —0,05 A Д = 1,89 4-0,004ft
V QjgSi* -tz 103 69 Wo =23,2 —0,76 ft A = 1,89 —0,03 ft
Естественная влажность глинистых пород в береговых обнажениях
и по скважинам, пробуренным вблизи бровки обнажений, слабо изме-
няется сверху вниз от 15—20 до 20—30% примерно до глубины 6—8 м,
Рис. 60. Полигоны частот
встречаемости различных
гранулометрических типов
лесков тобольского гори-
зонта:
i — пески пылеватые; 2 —
пески мелкие; 3 — пески
средней крупности; 4 —пес-
ки гравелистые
Рис. 61. Полигоны частот встречаемос-
ти значений объемной массы песков
ширтинско-тазовского и тобольского го-
ризонтов:
1 — объемная масса влажных пород;
2 — объемная масса скелета
ниже изменяется скачкообразно и незакономерно в пределах 20—40%.
На водораздельных пространствах естественная влажность с глубиной
изменяется незакономерно от 30 до 40%, консистенция пород соответ-
ственно изменяется от туго- до мягкопластичной. Породы относятся к
среднесжимаемым и сильносжимаемым грунтам и обладают силой
сцепления, равной 0,25» 105—0.62-10° Па.
Среди песков среднечетвертичного озерно-ал люви-
ального и аллювиального комплексов преобладают три
разновидности: пески средней крупности, мелкие и пылеватые (СНиП,
П-Б, 1-62), на долю которых приходится 95% (рис. 60).
203
Как правило, в одной пачке эти разновидности переслаиваются
между собой в виде слойков и прослоев различной мощности, от мил-
лиметров до десятков сантиметров. Иногда в одном прослое можно-
наблюдать постепенный переход от крупных до пылеватых песков.
Наиболее характерным для всех трех разновидностей песков бас-
сейна Оби и южной части Тобольского материка является незначитель-
ная примесь (0,1—2%) или полное отсутствие в их составе крупнопес-
чаных частиц размером более 0,5 мм. И лишь в одной трети определе-
ний в составе песков средней крупности их содержапие достигает 7—
10%. Севернее широты р. Демьянки эти частицы в песках отсутствуют
(Волкова и др., 1970). Состав всех разновидностей песков характери-
зуется преобладанием одной или двух фракций песка (0,5—0,25 мм,
0,25—0,1, 0,1—0,05 мм), содержащихся в количестве до 97% каждая
(чаще всего от 10 до 70%). Суммарное содержание пылеватых частиц
колеблется в очень широких пределах —от 0,5 до 36%. Сортировка
песков в основном хорошая. Коэффициент сортировки (Ка — в
большинстве случаев не превышает 3, в песках с примесью пылеватых
частиц в количестве более 10% резко возрастает, достигая 20.
Породообразующими минералами песков являются кварц и поле-
вые шпаты. Доля тяжелых минералов составляет 1—3%. На юге То-
больского материка и в других частях области пески олигомиктовые,
состоят из кварца (75-100%) и полевых шпатов (до 25%) у песков
тобольского горизонта и 10—50% полевых шпатов — у песков бахтин-
ского падгоризонта. На севере Тобольского материка (Волкова и др.,
1970) в песках тобольского горизонта содержание кварца уменьшается
до -52—62%, а полевых шпатов увеличивается до 30—42%. В песках
бахтинского надгоризонта на севере области преобладает кварц (80—
100%). Анализ состава тяжелой фракции песков указывает на нали-
чие неустойчивых к химическому выветриванию минералов (роговая
обманка, пироксен) в составе песков на севере и их отсутствие в юж-
ной части области. Минеральные ассоциации устойчивых минералов
связаны с различными областями сноса и механической дифференциа-
цией при транспортировке песков.
Плотность сложения песков различная, о чем свидетельствует
чрезвычайно сильное изменение объемной массы скелета от 1,25 до
2,0 г/см3 (152 определения) в бассейне Оби и ее притоков. Однако
более 80% определений лежит в интервале от 1,40 до 1,70 г/см3
(рис. 61), среднемедианное значение 6=1,50 г/см3. Соответственно по-
ристость изменяется от 23,4 до 48,3%, коэффициент пористости— 0,32—
0,93. Несколько более высокие величины объемной массы и коэффи-
циента пористости, тяготеющие к верхней части , графика распределе-
ния, отмечаются в бассейне р. Васюган. Естественная влажность песков
во многом зависит от условий их залегания. В верхней части обнаже-
ний, па участках, хорошо дренированных реками, она очень неболь-
шая—обычно от 5 до 15% при полной влагоемкости песков — от 16,5
до 35%. С глубиной, по мере приближения к водоупору, пески стано-
вятся водонасыщенными, естественная влажность достигает 30%. Осо-
бенно резко естественная влажность возрастает по мере удаления от
долины, на плоских широких водоразделах, достигая величины 35%
(см. рис. 57).
Отложения аллювиально-озерного плиоцен -н и ж-
нечетвертичного комплекса кочковской и федосов-
ской свит имеют мощность от 30 до 60 м, которая увеличивается в
пределах отдельных прогибов до 70 м. Глинистые отложения комплек-
204
са, залегающие непосредственно с поверхности, имеют большое значе-
ние. Они представлены в основном легкими и средними глинами
(рис. 62). Характерной особенностью их является высокое содержание
глинистых частиц (<0,001 мм) (табл. 20). Породы незасоленные,
содержание водно-растворимых солей менее 1 г/л. pH водной вытяжки
изменяется с юга на север (местами и сверху вниз по разрезу) от сла-
Типы пород
----I----------П--------Ш
Рис. 63. Полигоны частот встречае-
мости значений объемной массы гли-
нистых верхнеплиоцен-нижнечетвер-
тнчных отложений: сплошная ли-
ния— объемная масса влажных по-
род; пунктир — объемная масса ске-
лета
Рис. 62. Полигоны частот
встречаемости различных гра-
нулометрических типов верх-
неплиоцен • нижнечетвертичных
глинистых пород-
I —в целом для области,
II—для южной части обла-
сти; Ш — для западной части
области (Омь-Тарское При-
иртышье) .
1 — суглинки средние; 2 — су-
глинки тяжелые; 3 — глины
легкие; 4 — глины средние;
5—глины тяжелые
бощелочной (pH =8,5) до слабокислой (рН=5,5 — единичные опреде-
ления). Прослеживается некоторое изменение содержания карбонатов
от 6,6 (36 определений) до 5,0% (21 определение). В бассейне р. Ва-
сюгап породы некарбопатные. Глины обладают высокопластичными
свойствами, изменение величин которых в некоторой степени связано
с изменением содержания глинистых частиц и карбонатности пород.
Число пластичности у суглинков изменяется от 6 до 29 (7 определений),
у глин — от 13 мГ 29 (30 определений). Подавляющее большинство
определений объемной массы скелета (около 75%) лежит в довольно
узких пределах (1,4—1,6 г/см8) (рис. 63), пористость равна 40—50%.
Естественная влажность пород очень высокая и сильно изменчива: от
20 до 40%. Отмечается незначительное уменьшение влажности пород
верхней части при переходе из зоны избыточного увлажнения в зону
оптимального увлажнения. Однако она остается в пределах границ
пластичности, не уменьшаясь ниже предела раскатывания и не увели-
чиваясь выше предела текучести. Консистенция пород с глубиной
изменяется от полутвердой до мягкопластичной (О< В<0,75)
(см. рис. 57). По степени сжимаемости суглинки и глины относятся к
среднесжимаемым грунтам, коэффициент сжатия их в интервале на-
грузок от 2-Ю5 до 310®Па изменяется от 0,012-10 5 до 0,086-10 5Па-1
205
Таблица 20
Гранулометрический состав и пластичность глин верхнеплиоцен-нижнечетвертичных озерно-аллювиальных отложений (laNg—Qt)
Территория опробования Грануломет- рические раз- новидности, по Качинскому Содержание частиц в %, размер мм Пластичность Количест- во опре- делений
песчаные пылеватые глинистые верхний предел кижннй предел число плас- тичности
>0,05 0,05—0,01 0,01—0.005 0,005-0.001 <0,001
Западная часть области, Омь-Тарское Приир- тышье легкая глина 18,0 25,6 8,0 13,4 37,7 40 21 18 21
3,0—41,9 10,5—33,2 4,5—12,2 6,6—13,1 33—44 33—44 18—25 15-23
средняя глина 6,7 23,2 9,3 16,5 43,2 43 23 20 37
0,4—21,2 14,1—32,8 6,6—15,4 12,2—27,0 31—58 39-52 19-28 15—27
Центральная часть облас- ти средняя глина 5,6 20,0 - 9,1 15,0 49,3 48 24 24 19-30 8
1,9—14,6 15,6-26,4 6,8—11,1 13,5—17,7 45,2—54,4 42-55 21—28
Южная часть области, район широты г. Ново- сибирск— оз. Убивское легкая глина J2.4 4,1—31,6 27,9^ 11,5—41,9 8,7 12,4 37,4 38 19 18 23
4,2—16,6 6,9—16,8 33—41,1 35—43 40 17—27 20 8—28,5
средняя глина 5,4 24,9 12,7 10,6 41,9 20 35
0,1—19,9 14,7-32,3 7,3—24,5 8,5—23,5 18,8-52,9 35-46 16-21 16—25
Северо-западная часть об- ласти, район Тобольско- го материка легкая глина 3,7 34,9 10.6 14,0 36,5 41 21 20 8
1,0—5,4 28,9—42,5 4,5—14,6 12,3—16,9 35,2—38,8 39-44 19—23 19—22
Примечание: в числителе — среднеарифметическое значение, а знаменателе—размах частных определений.
(40 определений), что соответствует повышенной сжимаемости и очень
большому колебанию модуля осадки от 15 до 70 мм/м при нагрузке да
2* 10sПа. Величина сцепления в большинстве случаев не ниже 0,15*10*
и не превышает 0,35-105 Па (25 определений). Угол внутреннего тре-
ния 15—27°.
В пределах области достаточно широко развиты лессовые породы.
Они сплошным чехлом покрывают нижележащие отложения на юге
области, а в северной ее части имеют локальное развитие, т. е. приуро-
чены к хорошо дренированным склонам вдоль речных долин. Макси*
мальпая мощность лессовых пород достигает 14 м (Новосибирское
Приобье). Обычно четко выраженный лессовый облик (бурый, желто-
бурый и палевый цвет, вертикальная столбчато-призматическая отдель*
ность, макропористость) породы имеют до глубины 4—6 м. Как пока-
зывают лабораторные исследования, состав и некоторые физико-меха-
нические свойства лессовых и Подстилающих их пород достаточно
близки (см. рис. 56, 57). Породы представлены лессовидными суглин-
ками и глинами. От подстилающих пород они отличаются небольшим
увеличением количества пылеватых частиц. Состав обменных катионов,
как и емкость обмена (17,5—52,5 мг*экв), у тех и других одинаков.
Объемная масса скелета у лессовых пород несколько меньше (1,3—
1,6 г/см3) по сравнению с подстилающими породами (1,4—1,7 г/см3),
(см. рис. 56), а пористость выше (50—60%). Лессовые породы харак-
теризуются слабой водопрочностью и быстрой размываемостью. В ус-
ловиях природного давления они практически пепросадочны, что свя-
зано с очень высокой естественной влажностью (15—30%), (см. рис. 57).
При замачивании под нагрузкой в 3*105 Па лессовые породы в верхней
части (до глубины 3—4 м) проявляют просадочные свойства (im — до-
0,02—0,04).
Приведенный выше материал свидетельствует о том, что инженер-
но-геологические условия области достаточно разнообразны. Наиболее
перспективными для освоения являются приречные, хорошо дрениро-
ванные участки территории области, которые с поверхности сложены
непросадочными лессовыми породами. Глубина залегания подземных
вод на таких участках, как правило, более 5 м. Остальная часть тер-
ритории области характеризуется довольно сложными для освоения
условиями, определяемыми в основном интенсивным заболачиванием.
Южная Обь-Енисейская область
Область занимает большую часть Обь-Енисейского водораздела, огра-
ниченную с севера долиной р. Вах.
Поверхность территории имеет общий уклон с юго-востока на се-
веро-запад в характеризуется абсолютными отметками, соответственно
изменяющимися от 200—230 до 70—80 м, что в большой степе-
ни определяется неравномерностью новейших тектонических движений
(см. рис. 11). Вся площадь испытывала в олигоцен-четвертичное время
устойчивые, хотя и неравномерные поднятия, суммарные амплитуды
которых изменяются от +50—1-150 м на северо-западе и западе обла-
сти до +200—1-250 м в ее юго-восточной части (Варламов и др.,
1969). Почти вся описываемая область находится в пределах крупной
новейшей структуры — Южно-Енисейской крупной структурной терра-
сы. Водораздельные пространства области представляют собой плос-
кие, слегка волнистые, часто сильнозаболоченные равнины. В северной
половине они характеризуются преимущественно плоским или слабо-
выпуклым рельефом, слабой расчлененностью н интенсивным развити-
207
щих их болот (рис. 64). Процессы
Рис. 64. Кольцевые формы рельефа на по-
верхности верхнеплиоцен-нижнечетвертнч-
нон озерно-аллювиальной равнины. Фото
В. М. Семенова
ем болот. В этой части территории широким развитием пользуются
кольцевые формы рельефа (дюны высотой от 3—5 до 10—12 м, часто
не имеющие строго правильной формы, ориентированные выпуклой
стороной в большинстве случаев на юго-восток), а также участки
гривного рельефа с северо-восточным простиранием грив и окаймляю-
заболачивания захватили здесь
огромные водораздельные про-
странства (примерно 30—50%),
причем площадь отдельных бо-
лот достигает 5000 га. Преиму-
щественным распространением
пользуются грядово-мочажинные
и окаймляющие их сосново-кус-
тарничково-сфагновые (рямовые)
болота верхового типа.
Южная половина области
характеризуется, в основном, ела-
бовыпуклым и пологоувалистым
рельефом, более значительной
(по сравнению с северной поло-
виной) расчлененностью и мень-^
шей степенью заболоченности.
Площадь болот уменьшается; они
сохраняются лишь на наиболее
уплощенных и плохо дренирован-
ных участках, причем возрастает
роль рямовых болот за счет не-
которого осушения грядово-мо-
чажинных. Южнее долийы Чулы-
ма на водоразделах развиты бо-
лота низинного типа.
В пределах области в рель-
ефе довольно четко выделяются
две разновозрастные озерно-ал-
лювиальные равнины, прорезан-
ные хорошо разработанными до-
линами рек Тым, Пайдугина,
Кеть, Чулым, Томь и их притоков
с комплексом двух или трех над-
пойменных и одной пойменной
террас, сложенных в основном
песчаными осадками. Среднечет-
.вертичная озерно-аллювиальная равнина, с абсолютными отметками
поверхности от 80—100 м на северо-западе до 120—130 м на западе
области занимает около 19% площади области.
Верхнеплиоцен-нижнечетвертичная аккумулятивная озерно-аллю-
виальная равнина является самой древней поверхностью и занимает
примерно 74% всей площади области с наиболее высокими абсолютны-
ми отметками, изменяющимися от 120—150 м на западе и северо-за-
паде до 180—230 м на востоке и юго-востоке территории.
Верхняя часть отложений среднечетвертичного озерно-
аллювиального комплекса представлена преимущественно
песками (мощность до 20 м). Пески в основном кварцевые (82—89%)
с примесью полевых шпатов (0,75—16%) (П. И. Фадеев и др.). Пре-
обладание в верхней части толщи песчаных разностей является отли-
208
чительпой особенностью Южпой Обь-Енисейской области по сравнению
с другими областями второго порядка, занимающими центральную
часть Западно-Сибирской плиты.
В нижней части описываемых осадков преобладают супесчано-
суглинистые породы, от супесей до средних глин, слабокарбоиашыс
(содержание карбонатов не превышает 1,5%), слабогумусированные
(0,7%) и незасоленные. Общее
количество водно-растворимых
солей в них колеблется от 0,03
до 0,09%. Реакция среды ме-
няется от слабокислой до сла-
бощелочной и близка к ней-
тральной (pH=0,8—8,2).
В целом среди отложений
комплекса преобладают пески
мелкие и пылеватые (рис. 65),
которые могут быть монодис-
персными, бидисперсными и
часто полидиспсрсными. В со-
10
Рис 65. Полигоны частот встречаемости
различных гранулометрических типов по-
род в разрезах верхнеплиоцен-нижнечет-
вертичных (а), средне11етвертичных — то-
больского горизонта (б) н бахтинского
надгорнзонта (в) отложений южной Обь-
Енисейской области:
1 — пески гравелистые; 2 — пески крупные;
3 —пески средней крупности; 4 — пески
мелкие; 5 — пески пылеватые; 6 — супеси;
7 — суглинки легкие; 8 — суглинки сред-
ние; 9 — суглинки тяжелые; 10 — глины
легкие и средние; 11 — глины тяжелые
ставе песков отмечается высо-
кое содержание пылеватых и
глинистых частиц, которые до-
стигают 17—25%, а в отдель-
ных случаях — и 30%. Плот-
ность песков изменяется от
2,58 до 2,70 г/см3, но чаще все-
го составляет 2,65—2,68 г/см3
(80%). Объемная масса влаж-
ных песков колеблется в пре-
делах 1,60—2,10 г/см3, скеле-
та — 1,52—1,84 г/см3. Послед-
няя практически не отличается от значений объемной массы, опреде-
ленной после предварительного уплотнения образцов (1,60—1,80 г/см3)
Это свидетельствует о том, что в естественном залегании пески нахо-
дятся в уплотненном состоянии.
Естественная влажность их изменяется в чрезвычайно широких
пределах и зависит от условий залегания. В обнажениях, на дрениро-
ванных участках она очень незначительна и составляет 2—5%. На
плоских, заболоченных водораздельных пространствах большая часть
разреза находится ниже уровня грунтовых вод и пески обычно водо-
насыщены. Водопроницаемость их изменчива (коэффициент филь-
трации песков мелких и средней крупности колеблется от 3,0 до
14,5 м/сут).
Глинистые породы комплекса представлены разновидностями от
супесей до глин средних, но чаще всего суглинками от тяжелых до
легких (см. рис. 65). В их составе преобладают: фракция крупной пы-
ли (0,05—0,01 мм)—30—45%, и частицы песка (0,25—0,05 мм) 20—
45%. Следует отметить и значительное содержание глинистых частиц
(<0,001 мм), часто достигающее 20—30%.
Большая часть значений плотности (47%) изменяется в пределах
2,65—2,70 г/см3, несколько реже (33,4%)—в интервале 2,70—2,/5 г/см3,
хотя в отдельных случаях они уменьшаются до 2,54 г/см3.
Колебания значений объемной массы влажных грунтов происходят
в диапазоне 1,70—2,16 г/см3, но чаще всего не выходят за пределы
1,80—2,0 г/см3. Значения объемной массы скелета грунта изменяются
209
от i,30 до 1,85 г/сма; распределение их внутри этого интервала равно-
мерное (рис. 66).
Пористость глинистых пород высокая, преимущественно 35—45%.
Величина естественной влажности пород, залегающих в обрывах
или очень близко к поверхности, невелика и изменяется от 10 до 20—
25%. С глубиной она увеличивается до 30—40%. Показатели пределов
пластичности пород достаточно высокие и, в основном, соответствуют
Рис. 66. Полигоны частот встречаемости значений объемной массы скеле-
та грунта (1) и влажных глинистых пород (2) верхпеплиоцен-пижпечет-
вертичного (а) и среднечетвертичного (б) возраста
содержанию глинистых частиц. Предел текучести у тяжелых и средних
суглинков изменяется в подавляющем большинстве случаев от 25 до
35%, достигая иногда 50—55%; у легких суглинков — от 20 до 25%.
Число пластичности обычно невелико (особенно у легких суглинков
2—7%) из-за содержания большого количества пылеватых частиц.
Так, очень часто глинистые породы, отнесенные в соответствии с гра-
нулометрической классификацией к суглинкам легким, по числу плас-
тичности должны быть отнесены к супесям. Консистенция, в которой
находятся глинистые породы, вскрытые в обнажениях, обычно меняет-
ся от твердой до тугопластичной; в скважинах встречаются мягконла-
стичные и даже текучие породы: В=0,9—1,6 (рис. 67).
Глинистые породы обычно относятся к слабо- и среднесжимаемым
грунтам. Сила сцепления их меняется от 0,3-105 до 0,75-105 Па; угол
внутреннего трения — от 3,5 до 36°.
Отложения аллювиального среднечетвертичного
комплекса имеют мощность от 5—10 до 25—30 м. В разрезах комп-
лекса преобладают пески мелкие и средней крупности (см. рис. 65),
моно- и бидисперспые, преимущественно кварцевые (80—100%) с при-
месью полевых шпатов (до 15—20%). Плотность песков изменяется от
2,61 до 2,68 г/см3. Объемная масса их в рыхлом сложении колеблется
от 1,32 до 1,55 г/см3, в плотном — от 1,57 до 1,75 г/см3. Они почти всег-
да находятся в водопасыщенном состоянии, так как на водоразделах
залегают на значительных глубинах, обычно ниже уровня грунтовых
вод, за исключением присклоновых, дренированных участков.
210
Фильтрационные свойства песков изменяются чрезвычайно широ-
ко. В более однородных, монодисверен ых песках коэффициент филь-
трации достигает 45 м/сут; в бидисперспых песках с большим количе-
ством пылеватых частиц его значения снижаются до 0,5—2,0 м/сут.
Глинистые породы данного комплекса представлены в основном
суглинками средними (см. рис. 65). Породы некарбонатные (в север-
ной половине области) или слабокарбопатные (на юге), незаселенные.
Рис. 67. Полигоны частот встречаемости значений верхнего (а) и
нижнего (б) пределов пластичности и естественной влажное!и (в)
глинистых пород бахтинского надгоризонта
Отложения верхне п л иоцен-нижн ^четвертичного
озерно-аллювиального комплекса, слагающие одиовоз-
растпую равнину, имеют мощность от 2—5 м иа выступах, до 100—
120 м — в понижениях дочетвертичного рельефа. Увеличение мощностей
наблюдается в направлении с востока и северо-востока на запад — юго-
запад. В этом же направлении постепенно понижаются абсолютные от-
метки подошвы отложений от 180—210 до 85—90 м. Снизу разрез
обычно начинается более грубыми осадками, что хорошо прослеживает-
ся в скважинах на Обь-Чулымском междуречье, где в понижениях
древнего рельефа залегают галечники или гравелистые пески мощ-
ностью от 0,5 до 9,0 м (материалы Г. М. Ивановой). Вверх по разрезу
они сменяются песками более тонкого состава. Максимальные мощности
песчаной пачки отмечены Г. А. Чернышевым и другими па юго-западе
области, где они достигают 30 м. В северном и северо-восточном на-
правлениях мощность ее сокращается, снижаясь на выступах дочетвер-
тичпого рельефа до 5—10 м (по данным А. П. Бердникова и др.).
Вверх по разрезу аллювиальные пески сменяются пачкой глини-
стых разностей, мощность которой изменяется от 4—5 до 70—80 м.
Они представлены супесями, суглинками и глинами от легких до тя-
желых, па юге области преимущественно карбонатными (до глубины
3—7 м почти всегда).
Несколько отлично строение верхнеплиоцен-нижнечетвертичной
озерно-аллювиальной равнины на Кеть-Пайдугипском междуречье, где
она с поверхности сложена песчаными породами. Пески кварцевого,
реже кварцево-полевошпатового состава. Мощность их изменяется от
6,0 до 16,0 м и более. Пески подстилаются плотными супесями и суг-
линками.
211
На всей площади равнины под влиянием процессов субаэрального
диагенеза образовался сплошной почвенный покров мощностью от
1,0 м (на песках) до 1,5—2,0 м (на глинистых породах). Кроме того,в
южной части области, в условиях лучшей дренированности поверхно-
сти, чем на севере, сформировалась толща лессовидных суглинков
мощностью от 1,0—2,0 до 12,0—15,0 м (данные Г. М. Ивановой,
Ю. Б. Файнера и др.).
Среди глинистых пород верхиеплиоцен-нижнечетвертичного геоло-
го-генетического комплекса наиболее широким развитием пользуются
глины средние и легкие и суглинки тяжелые, несколько меньшим —
суглинки средние и легкие (см. рис. 65). В составе тяжелых суглинков,
легких и средних глин преобладают частицы размером 0,05—0,001 мм
(33—76%) и в значительном количестве содержатся частицы
<0,001 мм (19—46%), причем последние почти всегда находятся в
скоагулированном состоянии: м икроагрегатный анализ дает выход гли-
нистой фракции 4—7%.
Распределение карбонатов в отложениях комплекса увеличивается
с севера на юг — от 0% на Тым-Вахском и Кеть-Тымском междуречь-
ях до 0,84—1,54% к югу от долины Кети — и местами достигает 6%.
Содержание гумуса невысокое, как правило, не превышает 1,0% и
только в гумусированных прослоях и погребенных почвах возрастает
до 2,5—3,5%. Породы являются незасоленными: общее количество вод-
но-растворимых солей в них изменяется от 0,026 до 0,124%. Среди
обменных катионов преобладают Са++ и Na% Реакция среды изменя-
ется от слабокислой (для пород Тым-Вахского междуречья) до слабо-
щелочной (рН=5,9—8,1).
Глинистые породы характеризуются большим разбросом показате-
лей физико-механических свойств. Плотность их изменяется от 2,59 до
2,76 г/см3, по чаще всего составляет 2,65—2,75 г/см3 (96%). Значения
объемной массы влажных грунтов колеблются от 1,81 до 2,05 г/см3, но
обычно нс выходят за пределы от 1,90—2,00 г/см3. Объемная масса
скелета составляет 1,33—1,84 г/см3, преобладают же значения 1,44—
1,75 г/см3 (см. рис. 66). Пористость глинистых пород изменяется от 32
до 52%, чаше всего от 35 до 46%. Влажность пород обычно колеблет-
ся от 21 до 31%, а па дренированных участках снижается до 8—16%.
Значения пластичности пород изменяются в большом диапазоне: верх-
ний предел пластичности — от 17 до 49%, нижний — от 11 до 25%,
число пластичности — чаще всего от 5 до 20. Показатель консистенции
имеет значения 0—0,8, что соответствует состоянию грунтов от твердого
до мягкопластичного. Местами скважинами вскрыты водонасыщенные
супеси и суглинки, находящиеся в текучепластичной и даже текучей
консистенции (рис. 68).
Величина коэффициента сжатия глинистых пород описываемого
комплекса при нагрузке 2-Ю5 Па меняется от 0,012-10-5 до 0,06-
•10-5 Па-1, что позволяет отнести их к категории среднесжимаемых
грунтов. По данным сдвиговых испытаний угол внутреннего трения
изменяется от 4,5 до 33°, величина сцепления — от 0 до 0,99-10®Па.
Особое положение занимают облесованные глинистые породы
комплекса. Гранулометрический состав их характеризуется невысоким
содержанием глинистых частиц (<0,001), обычно не превышающим
10% Зато резко возрастает содержание крупной пыли (0,05—0,01 мм) —
30—55% и частиц тонкой и средней пыли (0,01—0,001 мм), достигаю-
щее 48% (по данным О. А. Гусельниковой и др.). Объемная масса
грунтов в естественном залегании составляет чаще всего 1,5_2,15 г/см*
(среднее медиаппое 1,56 г/см3).
212
Естественная влажность лессовидных суглинков достаточно высо-
кая и колеблется от 8 до 33% (среднее медианное 20%). Значения по-
ристости изменяются в интервале 30—50% (среднее медианное состав-
ляет 42,5%).
Грунты являются практически непросадочными, так как величина
коэффициента просадочности, изменяясь от 0 до 0,062, в большинстве
случаев не превышает 0,002.
Рис. 68 Полигоны частот встречаемости
значений верхнего (а) и нижнего (б)
пределов пластичности н естественной
влажности (в) глинистых пород верх-
неплиоиен-нижнечетвертичного возрас га
Типы пород
Рис. 69. Полигоны частот встречаемости
различных гранулометрических типов по-
род в разрезах олигоценовых (а) и неоге-
новых (б) отложений южной Обь-Ениссй-
ской области:
1 — пески гравелистые; 2 — пески крупные.
3 — пески средней крупности; 4 — пески
мелкие; 5 — пески пылеватые; 6 — супеси;
7 — суглинки легкие; 8 — суглинки сред-
ние; 9 — суглинки тяжелые; 10 — глины
легкие и средние; 11 — глины тяжелые
Анализируя данные гранулометрического состава песков комплек-
са, чаще всего встречающихся в разрезе, а именно мелких и средней
крупности (см: рис. 65), можно видеть, что пески средней крупности
относятся в основном к типу монодисперсных, в которых преобладают
частицы с диаметром 0,5—0,25 мм (50—72% общего состава). Мелкие
пески являются в равной мере монодисперсными с преобладающей
фракцией 0,25—0,1 мм и би дисперсным и, в которых основная масса
частиц располагается в двух смежных гранулометрических фракциях —
0,5—0,25 и 0,25—0,1 мм.
Пески преимущественно кварцевые (75—97%) с примесью полевых
шпатов, содержание которых иногда достигает 25%. Плотность их из-
меняется от 2,62 до 2,71 г/см3, причем больше половины значений
(65%) не выходит за пределы 2,65—2,70 г/см3. Объемная масса песков
в рыхлом и плотном сложении колеблется соответственно от 1,14 до
1,59 г/см3 (чаще всего 1,30—1,53 г/см3) и от 1,41 до 1,91 г/см3 (в боль-
шинстве случаев 1,58—1,80 г/см3).
Естественная влажность очень велика (чаще всего пески находят-
ся в водоиасыщенном состоянии), что объясняется условиями залега-
ния их на плоских водоразделах с высоким уровнем грунтовых вод.
Пески характеризуются водопроницаемостью, изменяющейся в широ-
ких пределах. Максимальные значения коэффициента фильтрации, до-
стигающие 9—20 м/сут, свойственны пескам средней крупности, хотя в
некоторых случаях они резко уменьшаются и составляют 0,6_2,4 м/сут.
Коэффициент фильтрации мелких песков изменяется в пределах 0,5—
213
11,0 м/сут (чаше всего 5—8 м/сут). Такой широкий диапазон значений
объясняется неравномерным содержанием в составе песков пылеватой
фракции, достигающим иногда 10—27%.
Среди отложений аллювиально-озерного геолого-гене-
тического комплекса нижнего миоцена преимущест-
венным развитием пользуются пески средней крупности и мелкие
(рис. 69), в основном монодисперсные, реже бидисперсные. В составе
песков средней крупности преобладают частицы размером 0,5—0,25 мм
(51—72%), а в составе мелких — частицы диаметром 0,25—0,1 мм
(50-72%).
Плотность песков изменяется от 2,60 до 2,70 г/см3. Объемная мас-
са скелета песков, определенная с помощью радиактивного метода
(Осипов, 1968), колеблется в пределах 1,66—1,82 г/см3. Эти показате-
ли очень близки и даже несколько превышают значения объемной
массы песков, определенной после предварительного уплотнения образ-
цов (1,59—1,78 г/см3), что свидетельствует о том, что в естественном
сложении пески находится в уплотненном состоянии. При этом порис-
тость песков, по немногочисленным данным, имеет высокие значения
и изменяется в пределах 31—37%.
Вскрытые в скважинах пески обычно находятся в водонасыщенном
состоянии. Мелкие разности характеризуются сравнительно небольшой
водопроницаемостью (Лф=1,8—3,0 м/сут). У песков средней крупности
коэффициент фильтрации увеличивается до 15—21 м/сут.
В верхней части разреза отложений терригенной лигнито-
носной формации олигоцена (см. гл. II) преобладают по-
роды глинистого состава.
По гранулометрическому составу глинистые породы новомихай-
ловской и Знаменской свит почти не отличаются друг от друга. Для
них в целом характерно небольшое количество глинистых частиц, ко-
торое в большинстве случаев (около 72% всех образцов) не превышает
25%, значительно реже колеблется в пределах от 25 до 40%, и очень
высокое содержание пылеватых — 54—94%.
Минералогический состав глинистой фракции глинистых пород
олигоцена примерно одинаков и представлен гидрослюдами, монтмо-
риллонитом, каолинитом и смешаннослойными минералами. В суглин-
ках и глинах абросимовской свиты отмечена примесь органического
тонкодисперсного вещества, количество которого достигает в отдель-
ных случаях 5,6%. Породы некарбонатные (содержание карбонатов
обычно не превышает 0,2%) и незасоленные: количество водно-раство-
римых солей незначительно и изменяется в пределах 0,040—0,217%.
Плотность глинистых пород изменяется от 2,57 до 2,76 г/см3. Объ-
емная масса скелета характеризуется величинами, колеблющимися в
интервале от 1,12 до 1,78 г/см3 (чаще всего 1,25—1,55 г/см3), причем
наибольшие значения показателя характерны для глинистых пород
новомихайловской свиты. В большом диапазоне изменяется и коэффи-
циент пористости—от 0,5 до 1,45; наиболее часто встречаются значе-
ния от 0,76 до 0,97.
Естественная влажность глинистых пород в обнажениях и скважи-
нах составляет 18—60%. Показатели пластичности очень высоки и из-
меняются в чрезвычайно широких пределах (что особенно характерно
для отложений новомихайловской свиты); предел текучести (по дан-
ным Гпдропроекта) — от 20 до 67% (единичные значения достигают
83%), предел раскатывания — от 12 до 61%. Консистенция пород раз-
личная, от твердой до мягкопластичной, в отдельных прослоях — теку-
чепластичная.
214
Породы относятся к слабосжимаемым (преимущественно новоми-
хайловская свита) и среднесжнмаемым (преимущественно абросимов-
ская и журавская свиты), водостойким (в воде не размокают), слабо
набухающим в воде.
Данные сдвиговых испытаний показывают, что величина сцепления
грунтов характеризуется широким диапазоном значений — от 0 до
2-Ю5 Па, причем половина всех результатов (85 определении) попа-
дает в интервал от 0 до 0,5-10*Па (по данным Гидропроекта).
Пески комплекса представлены разностями от пылеватых до круп-
ных. чаще всего песками мелкими. В составе последних преобладают
частицы размером 0,25—0.1 мм (47—87%). Плотность пегков колеб-
лется в пределах 2,58—2,67 г/см3. Объемная магса скелета (по немно-
гочисленным данным) изменяется от 1,46 до 1,64 г/см*. На дренирован-
ных участках (в обнажениях) пески классифицируются как маловлаж-
ные и влажные, вскрытые в скважинах они, как правило, находятся в
водонасыщснпом состоянии.
Среди осадков терригенной каолиновой формации
верхпемелового нижнеолигоценового возраста преи-
мущественным развитием пользуются пески от пылеватых до песков
средней крупности. По единичным данным, плотность песков составля-
ет 2,62—2,63 г/см3, объемная масса скелета равна 1,47—1,53 г/см3, по-
ристость — 42—44%. Породы являются слабокарбоиатными (0,36—
0,75%). Реакция водной вытяжки слабощелочная (pH=8,0—8,1). Об-
щая сумма солей составляет 0,10—0,14%.
Освоение обширных площадей области связано с определенными
сложностями. В северной части области основными из них являются
заболоченность территории и широкое развитие плывунных отложе-
ний. На юге области главные затруднения обусловлены значительной
расчлененностью поверхности, интенсивным развитием процессов пучи-
нообразования и, местами, просадочностью лессовидных пород.
Тобол-Иртышская область
Область вытянута узкой полосой вдоль долины Иртыша от южной
1раницы плиты до широты устья Тобола.
Поверхность имеет общий наклон на север и северо-восток. Преоб*
ладаюшимн формами рельефа являются плоские водораздельные про-
странства, расчлененные корытообразными речными долинами. Водо-
раздельные пространства, как правило, заболочены. В пределах болот
широко развиты современные озерно-болотные отложения, представ-
ленные торфами и сапропелями. Торфяные образования развиты в
основном севернее широты оз. Салтаим и Тенис. Площадь торфяных
болот увеличивается с юга на север от 50—350 до 1000 км2. На юге
развиты торфа низинного типа — осоковые и осоково-гнпновые, на
севере — верхового и переходного типов — осоковогипновые, осоково-
сфагновые и сфагновые. Мощность торфов изменяется от 0,5 до 6 м,
преобладает мощность 2—3 м.
В рельефе области выделяются две разновозрастные ступени, со-
ответствующие средпечетвергичной и верхнеплиоцсн-чствертичнон озер-
но-аллювиальным равнинам с абсолютными отметками соответственно
80—105 м и от ПО—140 (север) до 180—200 м (юг). Среднечетвертич-
ная озерно-аллювиальная равнина сложена с поверхности отложения-
ми аллювиально-озерного среднечетвертичного ком-
плекса, которые развиты только в северной части области
(рнс. 70). Мощность их чаще всего около 20 м и не превышает 30 м.
215
В северо-западной части области на отметках 95—105 м с поверхности
залегают пески мощностью 1,5—10 м, которые подстилаются глинисты-
ми или песчано-глинистыми породами. На более низких отметках с
поверхности залегают глинистые породы. Это переслаивание суглин-
Рис. 70. Схематический геолого-литологический разрез северной части Тобол-
Иртышской области (составил В. М. Семенов):
1—пески; 2 — лессовидные суглинки; 3 — суглинки и глины с подчиненными про-
слоями песков н супесей; 4 — переслаивание суглинков и глии с алевритами и
песками
Рис. 71. Полигоны частот встречаемости различных гранулометрических типов
пород:
1—пески средней крупности; 2 — пески мелкие; 3 — пески пылеватые: 4 —супе-
си; б — суглинки легкие; 6 — суглинки средние; 7 — суглинки тяжелые; 8 —
глины легкие; 9 — глины средние; 10 — глины тяжелые.
I — отложения бахтинского иадгоризонта; II — отложения сладководской сви-
ты; III — иерасчлененные верхнеплиоцеи-иижнечетвертичные отложения; IV —
отложения павлодарской и аральской свит; V —отложения туртасской свиты;
VI — перасчлсиснпыс отложения олигоцеиа (для южной части области)
ков, глин и супесей, с прослоями и линзами песков. В основном отло-
жения комплекса представлены суглинками легкими, средними н тя-
желыми (более 50% определений), на долю глин приходится 33%,
песков — менее 10% (рис. 71). Изменение содержания карбонатов не-
закономерное — от 0,09 до 9,32%, наибольшее их количество приуро-
216
чепо к интервалу, отвечающему, по-видимому, ширтинскому интерста-
диалу. Естественная влажность изменяется от 15 до 45%, верхний и
нижний пределы пластичности изменяются в широком диапазоне, что
связано с неоднородностью гранулометрического состава пород (рис. 72).
Рис. 72. Полигоны частот встречаемости значений пределов пластичности
и естественной влажности:
1 — естественная влажность; а) глинистых пород; 2 — нижний предел пла-
стичности; 3 — верхний предел пластичности; б) лессовидных пород;
4 —нижний предел пластичности; 5 — верхний предел пластичности.
I — отложения бахтинского надгоризонта; II— отложения сладководской
спиты; III — нерасчленеиные верхиеплиоцен-нижнечетвертичиые отложения;
IV — отложения аральской и павлодарской свит; V — отложения туртас-
ской свиты; VI — нерасчленеиные отложения олигоцена (для южной ча-
сти области)
217
Консистенция пород преимущественно туго- и мягкопластичная, реже
полутвердая и текучепластичпая. Объемная масса изменяется в широ-
£a,2jcfi5
---/----2 —х— 3--
Рис. 73. Полигоны частот встречаемости значений объемной массы:
1 — объемная масса влажных пород; 2 — объемная масса скелета пород;
3 — объемная масса влажных лессовидных пород; 4 — объемная масса
скелета лессовидных пород. 1 — отложения сладководской свиты; П — отло-
жения бахтинского падгоризонта, П1—иерасчлененные верхнеплиоцен-
нижнечетвертичные отложения; IV — отложения туртасской свиты
218
ких пределах (рис. 73). В интервале нагрузок до 2-10®Па суглинки и
1лины ведут ’ себя как грунты средней степени сжимаемости
(а=0,019-10’5—0,053-10-5 Па"*), в интервале от 2-105 до 4-Ю5 Па—как
грунты слабо- и среднесжимаемые. Модуль осадки изменяется соответ-
ственно в пределах от 10 до 57 и от 26 до 77 мм/м (8 определений).
Сцепление изменяется в пределах 0,25-105—0,35-105 Па, угол внутрен-
него трения — от 15 до 30°.
Песчаные породы комплекса представлены песками пылеватыми,
водонасыщенными (2 определения, пос. Заводопетровск).
В пределах южной, более вы-
сокой ступени рельефа с отметками
140—200 м, с поверхности развиты
отложения нижне-среднечетвертич-
ного аллювиалыю-озерного комп-
лекса (сладководская свита). Для
них характерно преобладание суг-
линистых разностей (см. рис. 71),
в которых наблюдаются включения:
карбонатных стяжений, количество
которых заметно возрастает к по-
дошве; гальки и гравия кремнистых
пород, средне- и хорошо окатанных;
кристаллов и друз гипса; гнезд пес-
ка и супеси. В основании разреза
часто наблюдаются окатыши гли-
Рис. 74. Полигоны частот встречае-
мости значений угла внутреннего
трения и силы сцепления глинистых
пород сладководской свиты
нистых неогеновых пород, подсти-
лающих эти отложения. Мощность
отложений изменяется от 3—5 до
25—30 м.
Суглинки характеризуются со-
держанием глинистой фракции в среднем до 28%. Они относятся к
средне- и слабозасоленным грунтам, содержание плотного остатка изме-
няется от 0,1 до 0,7 (редко до 1%). Верхний предел пластичности из-
меняется от 20 до 40%, нижний — от 10 до 25%. Породы имеют естест-
венную влажность от 5 до 25% (более 80% определений) и находятся
обычно в пластичном и тугопластичном состоянии (см. рис. 72). Изме-
нение значений объемной массы влажных пород и их скелета приведе-
ны на рис. 73. По степени сжимаемости они относятся к слабо- и срсд-
несжимаемым грунтам и характеризуются углом внутреннего трения
от 10 до 35°, сопротивлением сдвигу 0,1-105—0,8-10® Па (рис. 74).
В верхней (3—5 м) толще отложения сладководской свиты облес-
сованы и представлены лессовидными суглинками. В них четко просле-
живается вертикальная макропористость (рис. 75). Среди лессовидных
суглинков встречаются просадочные грунты, коэффициент относитель-
ной просадочности у которых изменяется от 0,02 до 0,06. Естественная
влажность просадочных разностей не превышает 19—20%. Как прави-
ло, лессовидные суглинки обладают очень незначительной водопрочпо-
стью. Значительное содержание пылеватых частиц (более 50—70%),
большая глубина сезонного промерзания и медленное развитие этого
процесса определяют пучинообразование, часто наблюдаемое в этих
грунтах и являющееся причиной деформации зданий (рис. 76).
Отложения аллювиально-озерного верхнеплио-
цеи-нижнечетвертичного комплекса слагают поверхность
аккумулятивно-денудационной равнины в северной части области с
абсолютными отметками 110—140 м и имеют мощность от первых
219
метров (оз. Салтаим, Тенис) до 20—30 м (Заводоуковский р-н, см.
рис. 70). В южной части области они развиты в эрозионных врезах в
неогеновых породах, залегая на глубинах от 12—15 до 20 м под отло-
жениями сладководской
Рис. 75. Макропористость лессовидных суглинков
сладководской свиты (шлиф перпендикулярно напла-
стованию, ув. 20х)
свиты. Мощность их здесь
изменяется от 4—5 до
8—10 м. Как правило, от-
ложения представлены
глинистыми породами,
среди которых преобла-
дают суглинки средние и
тяжелые и легкие глины
(см. рис. 71, табл. 21).
Породы незасоленные, со-
держание плотного остат-
ка в водной вытяжке не
превышает 0,073%. В по-
глощенном комплексе
преобладают катионы
Са2+ и М^+, в сумме со-
держание которых со-
ставляет 15—30 мг-экв на
Таблица 21
Гранулометрический состав преобладающих разновидностей верхнеилиоцеи-
иижнечетвертичного Аллювиально-озерного комплекса
Паимснозаиие грунта по клас- сификации IL А. Качниского в С С Морозова Размер фракций в мм. содержание в % Коли- чество опреде- лений
> 0,05 0,05-0,01 0,01—0.005 0,005—0,001 > 0,001
Глина легкая 18.9f(8,7— -40,2)** 24,7(4,4— —40,8) 7,3(4,3— —12,9) 12,3(7,8— —20,3) 36,7(25,9— —45,0) 28
Суглинок тяже- лый 21,0(9,2— —35,5) 32,5(15,2— —50.7) 6,7(5,6— —10,4) 9,1(7,0— —12,6) 30,5(26,2— —33,8) 12
Суглинок сред- ний 32,2(15,5— —58,3) 31,9(9.9— —51,9) 6,2(1,0— —13,9) 8,6(5,8— -14,5) 21,1(13,7— -33,1) 12
Суглинок лессо- видный сред- ний 35,6(9,7— —65,6) 22,9(5,1 — -52,4) 5,0(2,7— —8,5) 8,5(5,4— —10,8) 27,1(20,8— —37,0) И
18,9* — среднеарифметическое значение.
(8,7—40,2)*’— размах значений частных определений.
100 г навески. Реакция «водной вытяжки близка к нейтральной. Распре-
деление карбонатов незакономерное, среднее значение 5,85% (82 опре-
деления). Пределы пластичности лежат в сравнительно узких пределах
(Ч7у=25—45%, №р=10—25%). 75% определений естественной влаж-
ности приходится на интервал 15—30% (см. рис. 74). Наименьшие ве-
личины ее характерны для верхней части разреза Консистенция пород
преимущественно туго- и мягкопластичная. Преобладающие значения
объемной массы скелета суглинков и глин лежат в пределах
1,4—1,7 г/см3, причем в верхней части она несколько меньше —
1,3—1,6 г/см3. По степени сжимаемости эти породы относятся к средпе-
сжимаемым грунтам. Модуль осадки их изменяется от 23 до 116 мм/м
при нагрузках от 2- 10s до 4- 10s Па. В верхней части до глубины 4—6 м
220
эти отложения облессованы и представлены лессовидными суглинками.
Они, как правило, имеют более «светлый цвет, обладают макроиорис-
тостью, меньшими величинами естественной -влажности и объемного
веса скелета. Данных по величине просадочности этих пород пе
имеется.
Отложения терригенной псстроцветной формации
неогена представлены аральской и павлодарской свитами. Отложе-
ния озерного комплекса средне-
миоценового возраста (аральская
свита) вскрываются скважинами
в западной части южного участ-
ка области на глубинах от 4—б
до 16—20 м. Отложения озерно-
го и озерно-аллювиального комп-
лекса верхиемиоцен-среднеплио-
ценового возраста павлодарской
свиты развиты на -востоке южно-
го участка на глубинах от пер-
вых метров до 30 м от поверхно-
сти с общим погружением к вос-
току. Среди отложений формации
неогена преобладают суглинки
легкие, средние и тяжелые (око-
ло 80% определений; см. рис. 71).
Суглинки слабо- и срсдпезасо-
ленные, с содержанием плотного
остатка в водной вытяжке от 0,1
до 0,6, редко до 1%. Величины
верхнего предела пластичности
суглинков обеих свит имеют
больший диапазон изменчивости
(от 25 до 50%), чем величины
нижнего предела (от 15 до 25%,
около 80% определений; см.
рис. 72). Естественная влажность
их обычно от 10 до 30%; объем-
ная масса скелета более высокая
(1,3—1,8 г/см3), чем у подсти-
лающих пород олигоцена. Су-
Рнс. 76 Деформация здания, построенного
на лессовидных суглинках сладководской
свиты (с. Котляровка Северо-Казахстан-
ской обл.). Фото В. Н. Сергеева
глинки обладают достаточно вы-
соким сопротивлением сдвигу — 0,3-105—0,8- 10s Па (около 90% опре-
делений) и углом внутреннего трения от 15 до 30° (около 85% опреде-
лений).
Отложения тер и гс иной лигнитоносной формации
верхнего олигоцена залегают на различных глубинах — от
первых до 30 и более метров, постепенно погружаясь к северу. Отло-
жения формации имеют пестрый гранулометрический состав, что обус-
ловлено сильной фациальной изменчивостью разреза в вертикальном
и горизонтальном направлениях. Около 60% определений приходится
на супеси и суглинки легкие и средние и около 26% — на суглинки
тяжелые и глины легкие и средние (см. рис. 71). В минералогическом
составе легкой фракции преобладает кварц (50—85%) и полевой
шпат (15—40%), иногда встречается значительное содержание слюды,
достигающее 9%. Изменение пластичных свойств и естественной влаж-
ности характеризуется чрезвычайно широкими диапазонами. Незначи-
221
тельные отклонения распределений пределов пластичности для юга и
севера области объясняются, вероятно, недостаточностью выборки в
связи с очень большой изменчивостью гранулометрического состава
(см. рис. 72). Консистенция пород от твердой до текучей, преобладает
полутвердая, туго- и мягкопластичная. Изменение консистенции пород
связано главным образом с условиями их залегания (глубиной залега-
ния подземных вод). Величины объемной массы скелета глинистых
пород олигоцена значительно отличаются от более молодых отложе-
ний, они лежат в пределах 1,0—1,5 г/см3 (около 85% определений), в
том числе на интервал 1,2—1,4 г/сма приходится около половины опре-
делений (см. рис. 73).
Тонкая горизонтальная слоистость отложений, наличие прослоев
лигнитов определяют низкие значения и анизотропию важнейших
свойств, к которым относятся сжимаемость и сцепление. Коэффициент
сжимаемости изменяется от 0,018 -10-5—0,097-10~5 Па-1 (при нагрузке до
2-105Па) до 0,01-10-5—0,05-К)"5Па"1 (при нагрузке 2-10й—4-КРПа),
модуль осадки соответственно—14—70,5 и 36—106 мм/м, сцепление —
0,1-10s—1,8- 10sПа, угол внутреннего трения 15—32°.
Более древние отложения залегают на значительных глубинах и
не будут влиять на условия строительства в пределах области.
На основании рассмотренного материала область по условиям
строительства можно разделить на две части. Северная часть области
характеризуется преобладанием глинистых пород с поверхности, обла-
дающих мягко- и текучепластичной консистенцией, непросадочных и
незасоленных. Подземные воды залегают, как правило, на незначи-
тельной глубине и ие обладают агрессивностью. Для южной части
области характерно залегание с поверхности лессовых пород, обладаю-
щих просадочными свойствами. Подземные воды обладают пестрой
минерализацией и в большинстве случаев обладают сульфатной агрес-
сивностью.
Тавдинско-Кондинская область
Область расположена в северо-западной части приледниковой зоны
Западно-Сибирской плиты, где занимает все водораздельное простран-
ство между долинами рек Тавда и Конда, на востоке граничит с до-
линой Иртыша, на северо-западе ограничена границей плиты.
Область представляет собой исключительно плоскую, пологонак-
лонную, сильнозаболоченную, практически нерасчлененнуюповерхность
с абсолютными отметками 80—95 м, полого* снижающимися к восто-
ку-юго-востоку (к долине Иртыша) до 60—70 м и очень полого, почти
незаметно снижающимися к долинам рек Тавда и Конда. В геологи-
ческом строении области принимают участие разновозрастные отложе-
ния. Среди них наибольшим развитием пользуются современные озер-
но-болотные и среднечетвертичные аллювиально-озерные образования,
которые залегают непосредственно с поверхности.
Современные озерно-болотные образования (в Qiv) представлены
слаборазложившимися торфами мощностью от 2 до 6 м, иногда под-
стилаемыми прослоями сапропеля толщиной 0,2 м. Максимальная глу-
бина промерзания торфяных болот достигает 1—2 м.
Отложения озерно-аллювиального среднечетвер-
тичного комплекса повсеместно залегают непосредственно под
озерно-болотными, мощность их 18—20 м. Среди отложений комплекса
преобладают тяжелые суглинки, легкие и средние глины (рис. 77).
Породы тонкодисперсные пылеватые характеризуются содержанием
222
Рис. 77. Характерный диапазон из-
менения гранулометрического соста-
ва глинистых пород бахтинского
надгоризонта в полулогарифмиче-
ском масштабе
глинистой фракции в среднем более 20%, пылеватых частиц более
40%. Суглинки и глины высокопластичные: верхний предел пластично-
сти их изменяется в пределах 28—48%, нижний — 14—29%, число пла-
стичности — от 12 до 23. Лессовые породы имеют ограниченное рас-
пространение, представлены лессовидными суглинками и легкосугли-
н истым и лессами. Для них характерно постепенное увеличение дис-
персности от лессов к тяжелым лессовидным суглинкам. Содержание
глинистой фракции соответственно изменяется от 9 до 16%—у легко-
суглинистых лессов и достигает 30—39% —у тяжелых лессовидных суг-
линков. Характерно высокое содер-
жание крупнопылеватых частиц
(0,05—0,01 мм): у лессов от 25 до
72% и у тяжелых лессовидных суг-
линков — от 25 до 41%. Для лег-
ких и средних лессовидных суглин-
ков значительно увеличивается со-
держание тонко- и мелкопесчаных
частиц (0,05—0,1 и 0,1—0,25 мм) в
сумме от 29 до 61%. У всех лессо-
вых пород большинство глинистых
частиц в естественных условиях на-
ходится в скоагулированиом состоя-
нии, в виде агрегатов размером
0,05—0,01 и 0,05—0,1. Выход этих
фракций по микроагрегатному ана-
лизу увеличивается до 61—96%.
Количество нескоагулированных глинистых частиц составляет 0,4—8,0%.
Величины (пластичности находятся в соответствии с гранулометриче-
ским составом и в целом невелики. Число пластичности у лессов от
3 до 8, у тяжелых лессовидных суглинков увеличивается до 15—21.
Глинистые породы бахтинского надгоризонта являются незаселенными.
Количество водно-растворимых солей 0,03—0,14%, реакция водной вы-
тяжки слабокислая (рН=6,2—6,4). Содержание карбонатов не превы-
шает 2,24%, емкость поглощения от 13,1 — до 31,3 мг-экв на 100 г
абсолютно сухой навески. Среди обменных катионов -преобладают Са2+
и Mg2+, на долю остальных катионов приходится от 1,5 до 5,9 мг-экв.
Коллоидная активность низкая (Трофимов, 1964).
Лессовые породы характеризуются наименьшей величиной объем-
ной массы скелета: 1,29—1,34 г/см8 — у лессов и 1,40—1,70 г/см3—у
лессовидных суглинков и наибольшей пористостью: 49,7—52,8% —
у лессов (Е=1,0—1,12) и 37,4—49,2 — у лессовидных суглинков
(£=0,60—0,97). Естественная влажность целиком зависит от условий
залегания. Наименьшие величины ее приурочены к дренированным
склонам — 10—20%, резко увеличиваясь в сторону плоских широких
и заболоченных водоразделов. Консистенция легкосуглинистых лессов
твердая и полутвердая, лессовидных суглинков — от твердой до текуче-
пластичной. Суглинки и глины, вскрытые скважинами па водоразде-
лах, уже с поверхности находятся в состоянии мягкопластичной и скры-
тотекучей консистенции. Естественная влажность их высокая — от 24
до 30%. Лессовые породы обладают слабой водопрочностью, время
размокания образцов размером 4X4x4 см не превышает 15 мин.
В интервале уплотняющих нагрузбк от 2-Ю5 до 4-105Па лессовид-
ные суглинки ведут себя как среднесжимаемые грунты: а=0,051-10-5—
0,079-10-5 Па-1, коэффициент просадочности при бытовой нагрузке —
0,004—0,021, при замачивании с нагрузкой — 3-108Па — 0,017—0,066.
223
Угол внутреннего трення составляет 19—20°, сцепление — 0,12-105—
0,30-105 Па (Трофимов, 1964).
Пески описываемого комплекса пылеватые, состав их характери-
зуется преобладанием двух фракций: 0,1—0,25 мм — в количестве 40—
33% и 0,1—0,05 — 54—56%. Содержание пылеватых частиц в сумме
0,7—0,8%, глинистых («<0,001 мм)—1—4%. Объемная масса скелета
1,64—1,66 г/см3, пористость около 46%. Естественная влажность —
10—18%. Допустимые нормативные давления на пески, согласно
табл. 14 СНиП П-Б, 1-62 составляют 1,5- 10й Па.
Из более древних пород наиболее важное значение имеют отложе-
ния кремнисто-терригенной формации верхнемело-
вого-нижнеолигоценового возраста. Среди них наиболь-
шим распространением пользуются диатомиты и опоки. Диатомиты, как
правило, залегают над опоками.
Опоки обладают тонкозернистым строением и состоят из опалового
кремнезема, со значительной примесью радиолярий и спикул губок, с
небольшим количеством глинистого вещества. Встречаются гнезда и
присыпки кварц-глауконитового песка —до 10%. Объемная масса ске-
лета их очень высокая—6=0,98—1,04 г/см3; Д=1,04—1,1 г/см3 при
1Ре=5—6%, плотность- 2,25 г/см3. Пористость высокая, в среднем 55%,
£’ср=1,22. Объемпая масса серых и темно-серых опок значительно вы-
ше Д= 1,44 г/см3, у окремнелых разностей достигает 1,82—1,86 г/см3.
Диатомиты представляют собой мельчайшие обломки раковин
диатомей, с примесью зерен кварца, глауконита, слюды, полевого шпа-
та и глинистых частиц. Объемный вес их несколько ниже, чем у опок,
пористость же выше и достигает 62—68%. Состояние опок и диатоми-
тов определяется высокой величиной прочпости структурных связей,
имеющих кристаллизационный характер. При естественной влажности
диатомитов около 60% она превышает 10-105—15’10®Па, а при пол-
ном водонасыщении резко снижается до МО6—1,5’105 Па. Структур-
ная прочность опок несколько выше. Наиболее характерным является
высокое сопротивление сжатию, составляющее для диатомитов
20’10®—40-103Па, желто-серых опок в воздушно-сухом состоянии —
48’10®—62-105 Па, серых — до 70’10®—80’10®Па, окремнелых —
250-10®—480-10® Па. Опоки и диатомиты обладают слабой водостойко-
стью и очень незначительной морозоустойчивостью. Сопротивление
сжатию опок в водонасыщенном состоянии уменьшается до 10-105—
15’10®Па. Образцы опок не выдерживают более 4 циклов промерза-
ния— оттаивания. При нарушении естественной структуры их свойства
резко нарушаются и приближаются к свойствам глинистых пород на-
рушенной структуры. Опоковидные глины состоят из аморфного крем-
незема и бейделитового глинистого вещества. Угол внутреннего трения
их составляет 13—32° (в средпем 24°), величина сцепления высокая —
0,910®—2,3-10®Па (в среднем 1,45-1(РПа).
Таким образом, нпженерно-геологические условия строительства
в пределах области определяются: исключительно плоским рельефом
поверхности; значительпой заболоченностью и большой мощностью
торфа; развитием песчано-глинистых пород с поверхности, находящих-
ся в скрытотекучей консистенции; возможным проявлением просадоч-
ности в лессовых породах; близким к поверхности залеганием грунто-
вых вод и наличием агрессивности болотных вод по отношению к бе-
тону.
ГЛАВА VII
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА АККУМУЛЯТИВНЫХ
РАВНИН, СЛОЖЕННЫХ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО
ЛЕДНИКОВЫМИ И ВОДНО-ЛЕДНИКОВЫМИ
СРЕДНЕЧЕТВЕРТИЧНЫМИ ОТЛОЖЕНИЯМИ
Основные инженерно-геологические особенности
области
Область аккумулятивных равнин, сложенных преимущественно ледни-
ковыми и водно-ледниковыми среднечетвертичными отложениями, рас-
положена в северной половине Западно-Сибирской плиты. Опа занима-
ет огромную территорию в ее северо-западной части, где протягивает-
ся с севера *на юг от верховьев рек Лозьва и Конда до Байдарацкой
губы, затем сужается в пределах Сибирских Увалов и вновь резко рас-
ширяется в Приенисейской части региона.
Вся эта территория характеризуется избыточным увлажнением.
Климатические условия значительной ее части достаточно суровые:
среднегодовые температуры изменяются от минус 1—3° на юге (—3,3’
в Сургуте) до минус 9—1Г на крайнем севере (—10,7° в г. Дудника).
Большая часть области расположена в зоне тайги (северная и средняя
тайга), а крайние северо-западные и северо-восточные районы ее—в
пределах лесотундры и тундры.
В неотектоническом плане территория области достаточно неодно-
родна. Она охватывает большую часть Северо-Уральской крупной
структурной ступени, всю Сибирско-Увальскую гряду и южную поло-
вину Северо-Енисейской крупной структурной ступени. В целом в пре-
делах области преобладают положительные новейшие структуры —
крупные сводоподобные поднятия и мегавалы (Варламов и др., 1969).
Для области характерно широкое развитие лологоволнистых и по-
логохолмистых возвышенных, во многих районах (например, возвы-
шенность Люлин-Вор, Белогорский материк, Верхне-Тазовская возвы-
шенность и др.) существенно расчлененных ледниковых и водно-лед-
никовых равнин. Абсолютные отметки изменяются от 70—80 до 280—
300 м. Большая часть территории имеет абсолютные отметки от 100—
120 до 150 м. Именно в этой части Западно-Сибирской плиты располо-
жены наиболее возвышенные равнины ее севера: Северо-Сосьвинская,
Черные горы, Мужинский Урал, Средне- и Верхне-Тазовская и другие,
представляющие собой платообразные и в разной степени расчленен-
ные, тектонически обусловленные возвышенности, в пределах которых
четвертичные ледниковые и водно-ледниковые образования лежат не-
посредственно на палеогеновых или меловых отложениях. Наряду с
такими приподнятыми, относительно дренированными равнинами впре-
225
делах этой области развиты и низменные, интенсивно заболоченные в
заозеренные равнины. Крупнейшей из них является так называемое
Сургутское Полесье — наклонная к югу равнина, сложенная среднечет*
вертичными флювиогляциальными и, по-видимому, озерно-аллювиаль-
ными песчаными образованиями, перекрытыми торфом, и расположен-
ная в бассейнах рек Лямин, Пим, Тромъеган и Аган. Аналогичная,
очень сильно заболоченная равнина расположена по правобережью бас-
сейна р. Вах, а также в бассейне р. Сев. Сосьва южнее возвышенности
Люлин-Вор.
Подавляющую часть территории области занимают среднечетвер-
тичные водно-ледниковые и ледниковые равнины. Верхнечетвертичные
(зыряиские) ледниковые и водно-ледниковые равнины развиты лишь в
северо-западных районах области, прилегающих непосредственно к
Уралу, а также в северо-восточной ее части, в пределах Хетской воз-
вышенности и правобережья Енисея, в нижнем течении.
Важнейшей особенностью инженерно-геологических условий обла-
сти следует считать очень широкое распространение в верхней части
разреза средне- и в меньшей степени верхнечетвертичных ледниковых
(моренных) и флювиогляциальных отложений, которые слагают разрез
грунтовой толщи. Их мощность в большинстве районов обычно состав-
ляет несколько десятков метров, а в понижениях древнего рельефа
достигает 100 м или несколько больше. Лишь в районах высокого за-
легания меловых (в Приуральской и Приеиисейской частях плиты) и
палеогеновых пород она обычно сокращается до 10—15 м. В северных
районах области (левобережье Оби севернее долины р. Сев. Сосьва,
междуречье рек Казым и Ку иоват, северные склоны Сибирских увалов
и др.) моренные и флювиогляциальные среднечетвертичные образова-
ния часто переслаиваются с морскими, ледниково-морскими и при-
брежио-морскими отложениями. Однако и здесь в разрезах преобла-
дают моренные и флювиогляциальные отложения, причем именно они
слагают верхнюю часть разреза развитых здесь аккумулятивных
равнин.
Отложения ледникового комплекса представлены достаточно раз-
нообразными породами — от гравийио-галечниковых образований до
суглинков и глии, содержащих различное количество грубообломочного
материала. Однако не все эти породы имеют широкое площадное рас-
пространение. Среди песчаных пород, которые слагают с поверхности
большую часть описываемой области, явно преобладают пески средней
крупности, пески мелкие и пески пылеватые, содержащие различное, в
большинстве районов, как правило, небольшое количество гравийно-
галечникового материала, общее количество которого в целом увели-
чивается в западных и восточных районах территории. В этих районах
чаще встречаются пески крупные и пески гравелистые, хотя и здесь их
роль относительно невелика по сравнению с более дисперсными раз-
ностями песков. Среди глинистых пород преобладают суглинки, осо-
бенно легкие и средние. Все остальные разности песчаных и глинистых
пород имеют в целом подчиненное значение.
Во многих районах области, особенно в центральной ее части,
моренные и флювиогляциальные отложения перекрыты торфом, мощ-
ность которого нередко достигает 5—6 м.
Описанные четвертичные отложения подстилаются олигоценовыми,
эоценовыми и более древними отложениями. В большинстве централь-
ных районов области выше уреза обнажаются лишь песчано-глинистые
породы лигнитоносной формации олигоцеиового возраста. Эоценовые
образования кремнисто-терригенной формации достаточно часто обна-
226
жаются в пределах Обско-Сосьвинского междуречья, а терригенные
песчано-глинистые отложения мелового возраста — в приуральских
районах области, а также в пределах Верхне-Тазовской и Средне-Та-
зовской возвышенностей.
Современное состояние пород в верхней части разреза области су*
щественно различно в разных ее частях в соответствии с различной
историей развития их в голоцене и различной современной теплообес-
печенностью. На большей части территории области развиты мпоголет*
немерзлые породы (см. рис. 22). В районах, расположенных севернее
Полярного круга, они имеют преимущественно сплошное распростране-
ние, низкие температуры (от —2—3 до —6—7°), большую мощность
(до 300—400 м) и, как правило, монолитное строение по разрезу. Эти
породы являются эпигенетически промерзшими, льдистость их во мно*
гих районах достаточно высокая. Для этой части области характерны
длительно устойчивый и устойчивый континентальный, а на востоке —
и повышенно континентальный типы сезонного протаивания, глубина
которого изменяется от 0,3—0,6 м в торфах до 1,0—1,5 м в песках.
В районах, расположенных южнее Полярного круга, распространение
мерзлых пород прерывистое как по площади, так и по разрезу. Сред-
негодовые температуры их изменяются от 0 до —1—2°, мерзлые толщи
имеют двухслойное строение, причем мощность верхнего слоя много-
летнемерзлых пород уменьшается от 80—150 м на севере до 5—15 м
па юге. В этой части области преобладают переходные и полупереход-
ные преимущественно континентальные и в меньшей степени повышенно
континентальные (на востоке) типы сезонного протаивания и промер*
зания. Их глубины в зависимости от влажности-льдистости пород со-
ставляют соответственно: 0,6—1,2 и 0,8—1,2 м в торфах, 0,8—1,5 и
1,0—1,5 м в суглинках,1,2—2 и 2,0—3,5 м в песках.
Наличие многолетнемерзлых пород оказывает огромное влияние
па гидрогеологические особенности северной части области. Здесь ши-
роко развиты и надмерзлотные, и межмерзлотные, и подмерзлотиые
воды, а также воды таликовых зон. Наибольшее влияние па формиро-
вание инженерно-геологических условий оказывают надмерзлотные во-
ды и воды таликовых зон; два других типа подземных вод играют
существенную роль лишь в самых южных районах, где мощность
мерзлых толщ невелика.
Надмерзлотные воды развиты очень широко и представлены вода-
ми сезонноталого слоя и водами несквозных таликов. Первый тип под-
земных вод в площадном отношении приурочен к районам развития
миоголетнемерзлых пород, залегающих непосредственно с дневной
поверхности. Они (воды) формируются в летний период; время их
существования изменяется от 3 месяцев на самом севере области до
4—5 в более южных районах ее (зимой эти воды полностью про-
мерзают). Водовмещающнми породами являются песчаные и супесча-
ные породы различного возраста; часто эти воды встречаются и на
торфяниках. Глубина залегания этих вод изменяется от 0,2—0,*3 до
0,5—1 м, -мощность водоносного горизонта обычно не превышает
0,5—0,7 м.
Воды сезоииоталого слоя обычно имеют буроватый цвет, содержат
значительное количество органических веществ, им часто присущ не-
приятный запах и кислая реакция. По составу они в большинстве слу-
чаев гидрокарбонатные, величина их минерализации обычно не превы-
шает 0,1 г/л. Эти воды проявляют обшекислотную, а в отдельных райо-
нах — и выщелачивающую агрессивность к бетонам (углекислотная
агрессивность не изучена).
227
Воды многолетних несквозных таликов развиты наиболее широко
в южных районах. Они приурочены в основном к песчаным флювио-
гляциальным или аллювиальным отложениям. Глубина залегания вод
обычно равна 1—2 м; лишь близ долин рек она возрастает до 5—10 м.
По химическому составу воды в большинстве случаев гидрокарбонат-
но-кальпиевые или гидрокарбонатно-кальциево-натриевые, кислые. Об-
щая минерализация их не превышает 0,3—0,4 г/л.
Таким образом, и воды сезонноталого слоя, и воды несквозных
таликов залегают на очень небольшой глубине, проявляют общекислот-
ную агрессивность к бетонам и тем самым существенно осложняют ин-
жсиерно-геологическую обстановку. Кроме того, воды сезонноталого
слоя оказывают существенное влияние на процессы, происходящие в
«деятельном» слое. На участках распространения этих вод глубина се-
зонного протаивания увеличивается по сравнению с необводненными
участками. Наличие их приводит к переувлажнению грунтов слоя сезон-
ного оттаивания, что способствует заболачиванию территории и ухуд-
шению ее проходимости. Кроме того, надмерзлотные воды во многом
обусловливают способность грунтов разжижаться под влиянием дина-
мических нагрузок. В период зимнего промерзания эти воды могут
приобретать напор, что приводит к возникновению сезонных бугров
пучения и других явлений.
Наличие многолетнемерзлых пород обусловливает весьма специ-
фичный комплекс современных экзогенных геологических процессов,
развитых в этой части области. Это и уже упоминавшееся сезоппое про-
мерзание и протаивание пород и термоабразия по берегам озер, и тер-
моэрозионная деятельность постоянных и временных водотоков, и
солифлюкция, и процессы мерзлотного пучения, и термокарст, и про-
цессы прогрессивного роста озер и заболачивания территории на
участках развития термокарста. Особенно следует подчеркнуть три
последних процесса, основные региональные особенности распростра-
нения которых рассмотрены в гл. III, поскольку именно они чрезвы-
чайно сильно усложняют инженерно-геологическую обстановку области.
В юго-западной части области, в пределах Северо-Сосьвинского-
Обского междуречья и Белогорского материка, а также в южных райо-
нах Средне-Тазовской возвышенности многолетнемерзлые породы по
существу отсутствуют. Здесь развиты талые, как правило, сильноувлаж-
ненные песчаные, глинистые и торфяные породы. В этих районах
области преобладают переходные и полупереходные континентальные
и умеренно континентальные типы сезонного промерзания в песчаных,
супесчаных, суглинистых породах и торфах. На отдельных площадях
развит длительно устойчивый континентальный и умеренно континен-
тальный типы сезонного промерзания в песках. Наименьшие глубины
сезонного промерзания (до 1,0—1,2 м) формируются на торфяных бо-
лотах, а наибольшие — до 2,5—3 м — на дренированных участках,
сложенных маловлажными песками.
Первый от поверхности горизонт подземных вод, который оказы-
вает существенное влияние на условия возведения и эксплуатации
наземных инженерных сооружений, приурочен в пределах этой части
области в основном к среднечетвертичным водно-ледниковым и ледни-
ковым отложениям.
Подземные воды, заключенные в водно-ледниковых песчаных отло-
жениях, залегают на глубинах от 1—2 м на центральных участках не-
заболочепных междуречий до 15—25 м у крупных, высоких берегов рек.
В большинстве районов она составляет 2—5 м. Их поверхность в из-
вестной степени повторяет рельеф местности и осложняется поверх-
228
местными водотоками. Депрессионные кривые понижаются в сторону
многочисленных рек, прорезающих область и служащих очагами раз-
грузки этого водоносного комплекса. Именно на склонах речных долин
встречаются источники и пластовые выходы подземных вод. Обычно
воды имеют свободную поверхность, по местами они обладают напором
до 5—6 м и даже больше (например, в районе Конднпских гидротехни-
ческих створов). Водоупором для вод этого комплекса служат морен-
ные суглинки или палеогеновые глинистые породы.
Воды водно-ледпиковых отложений отличаются низкой минерали-
зацией, которая редко превышает 0,3 г/л. Среди них преобладают гид-
рокарбонатно-кальциевые воды. Кроме того, встречаются гидрокарбо-
патпо-натриево-калъциевые и гидрокарбопатно-сульфатно-магниево-
кальциевые воды. Все они обычно обладают слабокислой или нейтраль-
ной реакцией: pH—5,6—7,4. Эти воды не обладают ни сульфатной, ни
магнезиальной, ни выщелачивающей агрессивностью к бетонам, но
часто возможно проявление общекнелотной агрессивности.
Среднечствертичные ледниковые образования в целом являются
водоупорной толщей. Однако в ней встречаются линзы и гнезда песча-
ного и гравийно-галечиикового материала, содержащего подземные
воды. Эти воды обычно напорные, дебит нх достигает 0,7—2,5 л/с. По
составу они преимущественно п^рокарбонатно-кальциевые, редко гид-
рокарбонатио-сульфатно-натриево-кальциевые с минерализацией до
0,5 г/л. Все они имеют в основном кислую реакцию (pH=5,2—6,8) и
невысокую жесткость. По отношению к бетону они не проявляют ни
сульфатную, ни магнезиальную, ни выщелачивающую агрессивность.
Воды болотных отложений по своему составу и свойствам близки
к вышеописанным. Они отличаются, во-первых, меньшими глубинами
залегания (от 0 до 0,5—1 м) и, во-вторых, загрязненностью органиче-
скими примесями.
Комплекс современных экзогенных геологических процессов и яв-
лений в этой части ледниковой области существенно иной по сравне-
нию с более северными районами. Наибольшие сложности в период
изысканий, строительства и эксплуатации сооружений вызовет исклю-
чительно сильная заболоченность больших площадей. По берегам
рек развиты эрозионные процессы, однако в естественных условиях
скорость их невелика. Существенно большие сложности в этих районах
обусловлены развитием оползней, особенно по правому берегу Оби,
которые чрезвычайно активно протекают даже в естественных условиях.
Различный характер дисперсности и современного состояния разви-
тых в пределах области отложений обусловливает достаточно широкий
разброс показателей инженерно-геологических свойств пород всех гео-
лого-генетических комплексов. Особенно широкий диапазон их изме-
нения свойствен глинистым мерзлым моренным средне- и верхнечствер-
тичным образованиям, что связано с большим размахом колебания их
среднегодовых температур и льдистости. Талые моренные глинистые
породы обладают достаточно высокими показателями сопротивления
сдвигу и в большинстве районов являются слабо- или средпесжимасмы-
ми грунтами. Песчаные водно-ледниковые породы, развитые наиболее
широко в пределах этой области, обычно достаточно сильно увлажнены
и находятся чаше всего в среднем по плотности сложении.
Таким образом, основными инженерно-геологическими особенно-
стями области являются: 1) достаточно суровые климатические усло-
вия, избыточное увлажнение территории; 2) преимущественно возвы-
шенный пологоволиистый и пологохолмистый, местами плоский рельеф;
3) чрезвычайно широкое распространение в верхней части разреза лсд-
229
никовых и водно-ледниковых песчаных и глинистых средне- и в мень-
шей степени верхнечетвертичных пород; 4) широкое распространение
многолетнемерзлых пород, криогенных и особенно посткриогенных про-
цессов и явлений; 5) широкий размах показателей инженерно-геологи-
ческих свойств пород большинства геолого-генетических комплексов и
6) сильная заболоченность, а главное сильная заторфованность многих
районов области.
В целом инженерно-геологические условия этой области сложные.
Вышеназванные основные особенности по-разному проявляются в раз-
ных ее частях, что обусловлено, как показано выше, особенностями их
позднечетвертичной истории геологического развития, а также неодина-
ковыми условиями современной влаго- и теплообеспеченности. В связи
с этим в пределах описываемой области выделено пять инженерно-гео-
логических областей второго порядка (см. гл. IV).
Обско-Казымская область
Обско-Казымская область расположена в восточной части юга
Нижнего Приобья. Вся территория ее, протягивающаяся с юга на север
почти на 400 км, расположена в северной половине таежной зоны.
Среднегодовые температуры воздуха уменьшаются от —2* иа юге
области до —4—5° (—4,0* в пос. Березово, по В. В. Орловой, 1962).
Рельеф Обско-Казымской области, которая в неотектоническом
плане охватывает Белогорское сводоподобное поднятие Сибирско-
Увальской гряды и крайне южные районы Обь-Казымского сводоподоб-
ного поднятия Ямало-Ненецкой крупной моноклинали, возвышенный,
полого- и холмисто-увалистый, во многих районах глубоко и достаточно
сильно расчлененный. Почти вся территория имеет абсолютные отметки
от 100 до 180 м; наиболее высокие отметки достигают 210—230 м. Реч-
ные долины врезаны достаточно глубоко (до 50—60 м и более), вслед-
ствие чего территория области, особенно районов, прилегающих к доли-
нам Оби, Казыма и их притоков, относительно дренирована, слабо за-
болочена. Значительные по площади сильнозаболоченные и заторфо-
ванные территории развиты главным образом в восточных и северо-
восточных районах области. Небольшие же по площади заболоченные
участки встречаются в пределах всей области.
Инженерно-геологическая характеристика отложений. На большей
части территории Обско-Казымской области в качестве оснований бу-
дут использоваться среднечетвертичные водно-ледниковые отложения,
которые в самых северных районах ее, по-видимому, включают пачки
и прослои прибрежно-морских образований. Они представлены исклю-
чительно песчаными породами, начиная от песков гравелистых и кончая
песками пылеватыми (рис. 78). Наибольшим площадным распростра-
нением среди них пользуются пески мелкие и пески средней крупности.
Для всех разностей песков этого геолого-генетического комплекса ха-
рактерно наличие гравийно-галечийкового материала, общее количество
которого обычно составляет не более 5% породы, высокое содержание
песчаных частиц (до 90—98% в мелких песках) и небольшое количест-
во пылеватых и глинистых фракций. Все разности песков являются
преимущественно кварцевыми, однородными по составу с небольшим
количеством тяжелых минералов, среди которых преобладают эпидот,
роговая обманка, лимонит н гранат.
Среднечетвертичные моренные образования, обычно подстилающие
одновозрастпые водно-ледниковые песчаные породы (рис. 79) и реже
являющиеся рельефообразующим комплексом пород, представлены су-
230
песями, легкими, средними и тяжелыми суглинками и легкими глина-
ми. Среди них наибольшим распространением пользуются легкие и
средние суглинки (Поляков, Трофимов, 1964; Сергеев, и др., 1961).
Все разности моренных пород имеют комковато-оскольчатую или свое-
образную листоватую структуру. Обычно эти отложения неслоистые, но
s отдельных разрезах наблюдается грубая горизонтальная слоистость,
%
Рис. 78. Кривые гранулометрического состава основных разновидностей
среднечетвертичных водно-ледниковых (1—5) и ледниковых (6—10) отло-
жений Обско-Казымской инженерно-геологической области:
1 —пески гравелистые неоднородные; 2 —пески крупные неоднородные;
3—пески средней крупности неоднородные; 4 — пески мелкие; 5 —пески
пылеватые; 6—суиеси; 7 —суглинки легкие; 8 —суглинки средние; 9 —су-
глинки тяжелые; 10 —глины легкие
причем слоистые разности по простиранию быстро замещаются неслои-
стыми. В толще морены присутствует грубообломочный материал в ви-
де гравия, гальки и валунов, причем последние нередко достигают
2—3 м в диаметре. Во многих местах в морене встречаются отторжен-
ии опок и супесчано-суглинистых пород.
Особенности гранулометрического состава моренных образований
«оказаны на рис. 78. Они' свидетельствуют, что для них характерно
высокое содержание пылеватых и песчаных частиц и небольшое коли-
чество глинистых. В условиях естественного залегания тонкодисперсная
часть пород существенно агрегирована, о чем свидетельствует неболь-
шой выход (обычно 2—3%) глинистых частиц при микроагрегатном
анализе. Прочность микроагрегатов достаточно большая; фактор дис-
персности, подсчитанный по методу Н. А. Качинского (1958), чаще все-
го равен 16—20%.
По минералогическому составу моренные образования Обско-Ка-
зымской области близки между собой. Песчаная и пылеватая фракции
представлены в основном минералами легкой фракции (обычно около
99%), причем среди них резко преобладает кварц. Кроме того, встре-
чаются полевые шпаты, слюды, графит и обломки пород. В глинистой
фракции моренных отложений преобладают, как показывают данные
Л. И. Одинцовой (1957), А. В. Минервнна (1959), С. С. Полякова и
231
Рис. 79. Схематические геолого-литологические разрезы правого берега Оби (составлены В. Т. Трофимовым):
la Qni — озерно-аллювиальные верхнечетвертичные отложения; al Qin — аллювиально- озерные верхнечетвертичные отложения;
1 Qn — флювиогляциальные среднечетвертичные отложения; g Qu — ледниковые среднечетвертичные отложения; 1g Qn — озерно-
ледниковые среднечетвертичные отложения; la Qn—озерно-аллювиальные среднечетвертичные отложения тобольского гори-
зонта; средне-верхнеолнгоненовые отложения (новомихайловская и туртасская свиты) ;₽|пт— среднеолигоцеиовые от-
ложения (новомихайловская свита); P|at — среднеолигоцеиовые отложения (атлымская свита); Pg^g—ни жнео л иго ценовые
отложения (верхи чеганской свиты).
1 — лессовидные суглинки; 2 —пески горизонтально-слоистые, мелкие и пылеватые; 3 —пески с гравием и галькой; 4 — пере-
слаивание песков, супесей и суглинков; 5 —плотные зелеиовато-ензые глины; 6 —моренные суглинки; 7 — опоки и опоковид-
ные глины; 8 —столбчатая отдельность в лессовидных суглинках; 9 —галька, гравий н валуны кристаллических пород ураль-
ского комплекса
В. Т. Трофимова (1964), минералы группы гидрослюд. Часто присут-
ствует монтмориллонит, а также в виде примеси — обломочный као-
линит, галлуазит, кварц, гидроокиси железа. Общее количество водно-
растворимых солей в морене невелико и обычно составляет 0,1—0,2%
(лишь очень редко в отдельных прослоях оно возрастает до 0,5—0,8%).
В водной вытяжке, pH которой 5,8—6,2, обычно преобладают анионы
SO*- и НСОзП. Катионы располагаются по следующему ряду:
Ca2+>Mg2+>Na,+. Содержание гипса чаще всего равно сотым долям
процента и лишь в отдельных случаях возрастает до 0,2—0,5%. Содер-
жание карбонатов также невелико — обычно 0,2—0,3%, максималь-
ное — 0,84%. В обменном комплексе морены преобладают кальций и
магний, причем в верхних горизонтах, по данным А. В. Минервипа,
магний часто доминирует над кальцием.
Современное состояние этих комплексов пород неодинаково в раз-
ных районах Обско-Казымской области. Пссчапые водно-ледниковые
отложения практически везде находятся в талом состоянии. Глинистые
моренные образования на большей части территории области также
талые. Лишь в северных районах области развиты миоголетнемерзлые
их толщи, причем они встречаются в виде островов в пределах торфя-
ников и темно-хвойиых густых лесов с мощным моховым покровом,
которые произрастают в узких увлажненных долинах рек и оврагах.
В центральных и южных районах многолетнемерзлые породы могут
формироваться, как показали исследования А. И. Попова (1953) и
сотрудников Обской инженерно-геологической экспедиции МГУ, лишь
при специфическом сочетании геолого-географических условий.
Мощность многолетнемерзлых толщ, залегающих с поверхности,
как правило, не превышает 50 м. Наибольшие их мощности (30—50 м)
свойственны относительно возвышенным и несколько осушенным тор-
фяникам. Среднегодовые температуры мерзлых пород изменяются
обычно от 0 до —Г (изредка несколько ниже), причем наиболее низ-
кие они в пределах безлесных торфяников. Температуры талых гли-
нистых пород обычно равны 0,2—Г; в песчаных сухих толщах, покры-
тых сосновыми лесами, они выше и часто составляют 2—3°.
Верхняя часть разреза многолетпемерзлых пород, эпигенетических
по своему генезису, в большинстве районов сильнольдистая. Особенно
высокой объемной • льдистостью (до 60—80%) характеризуются мерз-
лые торфа. Льдистость залегающих ниже супесчано-суглинистых пород
также высокая (весовая суммарная влажность равна 30—40%). Для
них характерны толсто- и тонкошлировые, разреживающиеся с глуби-
ной слоистые криогенные текстуры. Мерзлым песчаным породам, под-
стилающим торфа, свойственна главным образом массивная криоген-
ная текстура и весовая влажность 15—25%. В связи с высокой льди-
стостью многолетнемерзлые торфа и суглинистые породы при протаи-
вании дадут значительные (до 40—70 см/м) осадки.
Естественная влажность талых водно-ледниковых песков изменяет-
ся от 5—10% в самой верхней части толщи до 20—25% — непосредст-
венно над уровнем грунтовых вод. В более низких горизонтах она рав-
на 25—30%. В большинстве районов пески этого геолого-генетического
комплекса находятся в среднем по плотности сложении. Уплотняе-
мость их достаточно существенная и в целом возрастает с увеличением
дисперсности песков. Угол естественного откоса в воздушно-сухом со-
стоянии изменяется от 33 до 36°, под водой он снижается до 24—36°.
В толще водноледниковых песков песчано-коллоидные плывуиы не-
встречены. Однако почти все разности водопасыщенных песков пере-
233-
ходят при вскрытии их выемками* в плывунное состояние под влиянием
гидродинамического напора фильтрующейся воды *.
Естественная влажность талых моренных пород в верхней части
разреза в зависимости от условий залегания изменяется от 15—20%
на приречных хорошо дренированных участках в самой верхней части
их разреза до 23—25% в большинстве районов (степень влажности их
здесь близка или равна единице). Результаты изучения свойств морен-
ных образований приведены в табл. 22. Не останавливаясь на подроб-
ной их интерпретации, кратко отметим лишь, что все разности морен-
ных пород характеризуются небольшой пористостью, относительно
-невысокими значениями влажностей нижнего и верхнего пределов
.пластичности, незначительным набуханием при естественной влажности
и ненарушенном сложении и достаточно высокой водопрочностью.
Важнейшим инженерно-геологическим свойством моренных образова-
ний является незначительная их сжимаемость: коэффициент сжимае-
мости в интервале нагрузок 0—2-105 Па изменяется от 0,001 «Ю-5 до
•0,012* 10-5 Па-1, в интервале нагрузок 2-105—4*105 Па и 4’Ю5—
6* 10s Па - соответственно от 0,002* 10~s до 0,010* 10"5 Па-1 и от 0,002*
•10"s до 0.005-10-5 Па-1, т. е. почти все разности моренных пород явля-
ются слабо* и среднесжимаемыми грунтами. Сопротивление сдвигу мо-
рены достаточно высокое. Угол внутреннего трения составляет 21—34°,
причем ои несколько уменьшается с возрастанием дисперсности и
-влажности пород. Сцепление колеблется от 0,32*105 до 1,25*105 Па;
обычно его величина близка к 1*105Па. Все это позволяет рассматри-
вать моренные образования в качестве благоприятных с инженерно-
геологической точки зрения пород.
Моренные образования, выходящие на дневную поверхность в верх-
ней части разреза ледниковых равнин* на дренированных участках, из-
меняются под влиянием процессов выветривания. В результате этого
они разуплотняются и иногда приобретают лессовый габитус (Минер-
внп, 1959а). В итоге их сжимаемость возрастает (коэффициент сжимае-
мости близок к 0,01 *10-5 Па-1), а сопротивление сдвигу несколько
снижается.
В ряде районов области, в пределах которых абсолютные отметки
обычно не превышают 90—100 м, водно-ледниковые и ледниковые
среднечетвертичные отложения перекрыты озерно-аллювиальными
верхнечетвертнчными образованиями, мощность которых изменяется
ют 2—3 до 10—12 м. Наиболее широко они развиты по правому берегу
Оби, где в обнажениях играют роль покровного комплекса и имеют
лессовый облик (Мииервин, 1959, 1959а; Минервин, Сергеев, 1958;
Сергеев н др., 1961).
Эти отложения представлены супесями, легкими и средними суг-
линками. Все эти породы, состав которых выдержан на большой пло-
щади, характеризуются очень высоким содержанием пылеватых частиц
(0,05—0,001 мм), общее количество которых изменяется от 38 до 74%,
составляя в подавляющем числе разрезов 55—60%. Средн них преоб-
ладают крупнопылеватые фракции (0,05—0,01 мм), содержание кото-
рых равно 30—64%. Песчаные частицы, общее содержание которых
обычно составляет 20—30%, представлены в основном тонкопесчаной
фракцией. Общее количество глинистых частиц, которые в естественных
условиях очень сильно агрегированы, изменяется от 7—10 до 25—27%,
причем в большинстве случаев оно колеблется от 15 до 23%.
1 Более подробная характеристика среднечетвертичных водио-ледииковых отло-
жений приведена ниже при характеристике Мужинско-Сосьвинской инженерно-геоло-
гической области.
234
Таблица 22
Свойства и естественная влажность среднечетвертичных моренных отложений
западной части Западно-Сибирской плиты
(Белогорский материк и бассейн Сев. Сосьвы)
Показатель Гранулометрические разности пород
суглинки легкие суглинки средние суглинки тяжелые ГЛИНЫ легкие
.Естественная влажность, % 15-25 15—25 до 25 JJP 25
Плотность, г/см* 2,65—2,73 2,63—2,73* 2,66—2,69 2,69
2.68 2,67 2,68
Объемная масса скелета, г/см* 1,67—1.95 1.56—2.02 1.55-1,91 1,75-1,92
1,84 1,79 1,78 1,81
Объемная масса грунта, г/см* 1,95—2,17 1,79—2,12 — —
Пористость, % 28—37 31 26-41 33 28—42 33 29-35 33
Коэффициент пористости 0,39-0,59 0,35-0,69 0,40-0,72 0,40-0,53
0,46 0,49 0,50 0,49
«ироцыцригц верхний предел .17—25 22 22—30 25 23—40 32 25-44 37
нижний предел 12—18 15 13—19 16 12—20 17 16—23 20
число пластичности 4—12 7 6—13 9 12—20 15 9—22 17
Коэффициент сжимае- мости. хЮ“*Па-1 “о—240» Па 0,009 0,001—0,011 0,010 0,012
0,007
°2|0»—4 10» Па 0,008 0,002—0,009 0,005 0,010 0,010
а4-10»—6-10' Па — 0,002—0,005 —» —
0,003
Угол внутреннего трения, ° 34 27 21—24 23
Сцепление, хЮ* Па 0,32 1,25 0,98—1,15 1,08
*В числителе показаны пределы значений свойств грунтов, в знаменателе—их сред-
неарифметические значения.
Все эти породы, характеризующиеся преимущественно кварцевым
составом песчаных и пылеватых частиц и моптморнллонигово-гидро-
слюдистым составом глинистых составляющих, содержат ничтожное
количество водно-растворимых солей (до 0,1%). Содержание карбона-
тов в них изменяется от 0,1 до 0,3—0,5%, причем большее их количе-
ство свойственно самой верхней части разреза описываемых пород.
Естественная влажность верхнечетвертичных озерно-аллювиаль-
ных пород на высоких, хорошо дренированных достаточно узких при-
речных участках по правобережью Оби обычно составляет 15—20%.
Здесь породы имеют твердую или чаще полутвердую консистенцию.
На небольшом удалении от бровки склона (первая сотня метров)
влажность пород увеличивается, она обычно не ниже 25%, и породы
находятся в пластичной консистенции.
Плотность этих отложений равна чаще всего 2,69—2,72 г/см8.
Объемная масса их в зависимости от влажности и глубины залегания
изменяется от 1,45 до 1,94 г/см3, а величина объемной массы скелета —
от 1,29 до 1,67 г/см3; чаще всего последний показатель равен 1,35—
1,50 г/см3. Пористость пород колеблется от 40 до 52%, коэффициент
пористости — от 0.66 до 1,10. Верхний предел пластичности отложений
этого комплекса равен 19—33, нижний — 15—21, а число пластичнос-
ти — 4—17. Влажность набухания этих пород составляет 32—48%,
а деформация набухания, определенная по методу А. М. Васильева, —
0,5—15%. Большинство грунтов набухает очень незначительно, что свя-
зано с их пылеватым составом и достаточно высокой влажностью.
Водопрочность этих пород тоже незначительная и с этим связана отно-
сительно легкая их размягчаемость и особенно размываемость поверх-
ностными водами в естественных условиях.
Сопротивление сдвигу пород описываемого геолого-генетического
комплекса характеризуется следующими величинами: угол внутреннего
трения в зависимости от влажности и плотности пород изменяется от
10 до 30°, сцепление — от 0.Ы05 до 0,6«105Па. В подавляющем боль-
шинстве разрезов величина угла внутреннего трения равна 15—25°,
а сцепление — 0,2-Ю5—0,4-105Па. Средние их значения у средних
суглинков равны 17° и 0,30-105 Па, у легких суглинков — 20е и
0,35- 10s Па, и у маловлажных супесей — 24° и 0,40- 105Па.
Описываемые породы являются повышениосжимаемыми грунтами:
коэффициент сжимаемости в интервале нагрузок 0—2-105Па изменяет-
ся от 0,01 Ю5 до 0,10-105 Па~’, а в интервале нагрузок 2-Ю5—4-Ю5
и 4-Ю5—6-105Па значения этого показателя соответственно равны
0,01 - 10s—0,06-Ю5 и 0,02-105—0,03-105 Па-’. Среди этих пород
встречаются разности, дающие дополнительную осадку под нагрузкой
при замачивании (величина коэффициента относительной просадочнос-
ти при нагрузке 3-105 Па может достигать, по данным А. В. Минер-
вина, 0,03—0,05). Эти просадочные разности пылеватых супесей и лег-
ких суглинков залегают непосредственно близ бровок склонов на очень
хорошо дренированных участках в самой верхней части разреза описы-
ваемого комплекса пород, что, по-видимому, связапо с наиболее интен-
сивным «облессованием» этой части толщи. Кроме того, следует отме-
тить, что доуплотнение при замачивании наблюдается только у пород,
влажность которых меньше 20%. Учитывая, что в естественных усло-
виях влажность пород сильно возрастает с удалением от берегов рек
и, как правило, превышает 20—25%, можно утверждать, что на боль-
шей части описываемой области дополнительных осадок при замачи-
вании пылеватых супесей и суглинков наблюдаться не будет.
236
Описанные выше четвертичные отложения подстилаются олигоце-
иовыми и эоценовыми породами, выходы которых выше современного
эрозионного вреза развиты по правому берегу рек Обь, Назым, Казым,
Амня и др.
Средне- и верхнеолигоценовые континентальные отложения лигни-
тоносной формации, наиболее характерные выходы которых развиты по
правому берегу Оби от пос. Горный до пос. Бол. Атлым, представлены
переслаиванием песков, супесей, пылеватых суглинков и реже глин,
часто обогащенных растительными остатками и содержащих прослои
лигнитов. По своим инженерно-геологическим свойствам они близки к
отложениям этих же свит, развитым в более южных районах Западно-
Сибирской плиты и описанным выше (см. гл. VI).
Отложения атлымской свиты, слагающие нижнюю часть разреза
лигнитоносной формации, представлены, как свидетельствуют данные
Л. И. Одинцовой (1957) по району Коидинских гидротехнических ство-
ров, песками с прослоями шоколадных глин. Среди пих преобладают
пески мелкие; средине по крупности пески и пески пылеватые встреча-
ются реже. Результаты гранулометрического анализа показали, что
основная масса частиц, их слагающих, представлена средне- (0,5—
0,25 мм) и мелкозернистой (0,25—0,1 мм) фракциями, общая сумма
которых составляет от 85 до 97%. При этом в песках средней крупнос-
ти содержание частиц диаметром 0,5—0,25 мм достигает 60%, а
в мелких — частиц 0,25—0,1 мм — 92%. Общее содержание пылеватых
и глинистых частиц не превышает 10—11%, составляя в большинстве
случаев 2—3%.
По минералогическому составу пески кварцевые, однородные; ми-
нералы тяжелой фракции содержатся в них в количестве 1—7%.
Песчаные породы атлымской свиты, залегающие выше современ-
ного эрозионного вреза, везде находятся в талом состоянии. Их влаж-
ность обычно изменяется в пределах 20—25%, степень влажности, как
правило, 0,8—1,0. Плотность песков составляет 2,64—2,66 г/см3. Объем-
ная масса при рыхлом сложении равна 1,27—1,54 г/см3, причем средние
ее значения равны 1,50 г/см3 — у песков средней крупности, 1,42 г/см3—
у мелких и 1,33 г/см3 — у пылеватых. При плотном сложении значение
этого показателя возрастает на 0,2—0,3 г/см3 по сравнению с рыхлым.
Пористость песков при рыхлом сложении изменяется от 42 до 50%, при
плотном — от 30 до 40%. Коэффициент фильтрации песков при рых-
лом сложении колеблется от 5 до 14 м/сут, при плотном — от 1 до
9 м/сут. Угол естественного откоса песков в воздушно-сухом состоянии
равен 33— 35°, под водой он снижается до 30—32°.
Морские верхнеэоценовые-нижнеолигоценовые отложения терри-
генной формации (чеганская свита) подстилают континентальные оли-
гоценовые образования. Их выходы известны по правому берегу Оби
от пос. Алсшкинские до пос. Шеркалы, а также в верховьях левых
притоков р. Казым. Эти отложения представлены мощной (100—
150-метровой) гол щей (см. гл. I). Для иих характерны следующие осо-
бенности: 1) крайне незначительное содержание частиц крупнее 0,05 мм
(от 1 до 14%, в большинстве случаев 4—6%); 2) очень высокое содер-
жание частиц диаметром менее 0,01 мм (65—83%), причем среди них
преобладают тонкопылеватая (0,005—0,001 мм) и глинистая (меньше
0,001 мм) фракции; содержание последней изменяется от 40 до 58%.
В условиях естественного залегания тонкодисперсная часть пород агре-
гирована до размера среднепылеватых частиц.
Глинистая фракция отложений чегаиской свиты состоит в основ-
ном из гидрослюд, частично монтмориллонитизированных. В виде при-
237
меси или единичных кристаллов отмечаются каолинит, галлуазит,,
кварц, пирит и карбонаты. Общее содержание воднорастворимых солей
в глинах изменяется от 0,2 до 0,8%, причем обычно оно равно 0,2—
0,4%.
В пределах описываемой территории глинистые породы чеганской
свиты, залегающие близ современного эрозионного вреза, находятся
главным образом в талом состоянии. Их естественная влажность доста-
точно постоянна и колеблется около 30% (26—35%); степень их влаж-
ности обычно 0,8—1,0. Они обычно находятся в пластичной конси-
стенции.
Плотность глин изменяется от 2,77 до 2,82 г/см3. Объемная масса
их в зависимости от условий залегания изменяется от 1,83 до 2,05 г/см®
и в среднем составляет 1,91 г/см3. Пористость этих пород в верхней
части разреза обычно выше 45% (46—50%), что обусловлено большой
однородностью их гранулометрического состава.
Показатели водно-физических свойств глин чеганской свиты доста*
точно высокие. Влажность верхнего предела пластичности равна 57—
58%, нижнего предела—24—33%, а число пластичности — 29—46%
(среднее значение 35). «Набухаемость и усадка глии при определении
их на образцах с нарушенной структурой оказались также весьма зна-
чительными; набухание при определении его величины по методу
М. М. Филатова колебалось в пределе 62—124%, объемная усадка
составляла 36—40%, линейная усадка — 20—24%. Величина макси-
мальной молекулярной влажности, определенная по методу влагоем-
ких сред А. Ф. Лебедева, была сравнительно постоянна (22,7—24,4%)»
(Одинцова, 1957а).
Глинистые породы чеганской свиты являются повышенносжимае-
мыми грунтами (по классификации Н. Н. Маслова): коэффициент
сжимаемости в интервале нагрузок 0—2-105 и 2-105—4-10s Па соответ-
ственно равен 0,01 ЫО-5—0,021-10“® и 0,010-10-5—0,020-10-5Па-1. Угол
внутреннего трения чеганских глин изменяется от 8 до 16°, сцепление
обычно равно 0,7-10*—0,8-10® Па. Такое сравнительно небольшое со-
противление сдвигающим условиям обусловливает широкое развитие
оползней на участках, где глинистые породы чеганской свиты обнажа-
ются в основании высоких склонов, подмываемых реками.
Подземные воды. На большей части территории первый от поверх-
ности водоносный горизонт приурочен к талым водно-ледниковым:
отложениям. Лишь на севере области на участках развития многолет-
немерзлых пород распространены надмерзлотные воды. Эти типы
подземных вод залегают, как показано выше, обычно на небольшой
глубине (0,5—2—3 м) и проявляют во многих районах общекислотную
агрессивность к бетонам. Лишь на приречных и возвышенных расчле-
ненных, достаточно дренированных участках подземные воды залегают
на значительной глубине (до 10—20 м) и не вызывают каких-либо
осложнений при строительстве наземных сооружений.
Современные экзогенные процессы н явления. В пределах Обско-
Казымской области широко протекают процессы сезонного промерза-
ния и протаивания пород. Здесь резко преобладают переходные и по-
лупереходные континентальные и умеренно континентальные типы се-
зонного промерзания в песчаных, супссчано-суглинистых породах н
торфах. Кроме того, встречаются длительно устойчивые континенталь-
ный и умеренно континентальный типы сезонного промерзания в пес-
ках. Наименьшие глубины сезонного промерзания (до 1,0—1,2 м) фор-
мируются па торфяных болотах, а наибольшие — до 2,5—3 м — на
возвышенных участках, сложенных маловлажными песками.
238
На севере области на участках развития многолетнемерзлых пород
формируются переходные и полупереходные континентальные и уме-
ренно континентальные типы сезонного протаивания в торфах и сугли-
нистых породах. Первые в зависимости от их льдистости протаивают
на глубину 0,7—1,0 м. Суглинистые породы в естественных условиях
протаивают иа 1—1,2 м. Во многих из этих районов активно протека-
ют термокарстовые процессы, приводящие к образованию труднопро-
Рис 80. Оползень-блок на правом берегу Оби ниже пос Ниж. Карым-
кары (Фото В. Т. Трофимова)
холимых сильиозаболоченных понижений и озер в пределах выпукло-
бугристых торфяников. В этих же районах под сильно замшелыми
лесами в настоящее время возможно формирование мпоголетнемерз-
лых толщ.
Одной из важнейших особенностей области является достаточно-
широкое развитие оползней по берегам крупных рек. Наиболее широко
они развиты по правому берегу Оби от устья Иртыша практически до
долины р. Казым. Они также распространены на высоких, интенсивно
подмываемых склонах среднечетвертичпых ледниковых и водио-ледни-
ковых равнин в долинах рек Назым и Казым.
Оползневые склоны в этих районах сложены достаточно различ-
ными по возрасту и генезису породами (рис. 80, 81). Но принципиаль-
ное строение склонов, иа которых наиболее интенсивно протекают
оползневые процессы, достаточно однотипно: они сложены песчано-
глинистыми породами с наличием в нижней части песков, содержащих
подземные воды, которые дренируются непосредственно на контакте
с нижележащими водоупорными глинистыми отложениями, обнажаю-
щимися в основании склонов.
В пределах описываемой области широко развиты оползии-блоки;
оползни-обвалы и особенно оползни-потоки отмечаются редко. Среди
них преобладают современные, активно действующие оползни (Гераси-
мова, I960; Трофимов, 1964, 1971а).
239
Первый тип оползней пользуется значительным распространением.
Они обычно протягиваются па 100—200 м, а иногда и на 0,5 км и
более вдоль склопа, ширина их в глубь берега изменяется от 10—20 м
до 60—80 м. На склонах отмечается одна или несколько оползневых
ступеней (до 3—5), причем поверхность наиболее удаленной от реки
обычно слегка запрокинута в сторону несмещенных пород. Это затруд-
Рис. 81. Схематические геолого-литологические разрезы оползневых склонов по
правому берегу Оби напротив устья Иртыша (а), в 10 км ниже пос. Леуши (б)
я ниже юрт Алешкинских (в):
I — пылеватые лессовидные супеси и суглинки; 2 — мелкие и пылеватые пески;
3 — пески с гравием и галькой; 4 — переслаивание суглинков и глин с прослоями
песка; 5 — переслаивание супесей, суглинков и пылеватых песков; 6 — суглинки и
глины; 7 — плотные моренные суглинки; 8—оползневые песчано-суглинистые обра-
зования; 9—уровень грунтовых вод; 10 — родники и пластовые выходы подзем-
ных вод; 11 —меженный уровень воды в реках; 12 — паводковый уровень воды в
реках; 13—бичевпик; 14 — оползневая терраса; 15 — надоползневый уступ; 16 —
поверхность водораздельного плато
няет сток поверхностных и грунтовых вод, дренируемых на склоне, и
способствует образованию небольших, слабозаболоченных участков
(они очень хорошо выражены па оползне по правому берегу Оби
напротив устья Иртыша, где заросли камышом, ниже юрт Алешкин-
ских и в других местах). На поверхности оползня обычно много тре-
щин, уступов и западин; на ней растут искривленные деревья. Надо-
ползпевый уступ у всех оползней хорошо выражен, он крутой, особен-
но в верхней части, обнаженный. Высота его изменяется от 10—12 м
до 20—25 м.
Оползни-обвалы представляют собой небольшие тела, которые
сползают со значительной скоростью. Для ннх характерна большая
240
разрушенность оползневого тела и почти вертикальная стенка отрыва.
Оползни этого типа происходят иа склонах, сложенных песчано-глини-
стыми породами при наличии значительной по мощности пачки песков
в нижней части склона.
Механизм образования оползней на склонах описанного строения
можно представить следующим образом. Река, подмывая основание
склона, увеличивает его крутизну. Подземные воды, дренируемые иа
нем, под влиянием гидродинамического давления выносят из песков
глинистые, пылеватые и тонкопесчаные частицы. В результате этого
песчаные породы в нижней части склона становятся менее плотными,
их несущая способность уменьшается. Кроме того, подземные воды
размягчают верхнюю часть водоупорных нижне-среднеплейстопеновых
и палеогеновых глинистых пород, что также способствует ослаблению
прочности массива в целом. В определенный момент возникает несоот-
ветствие между крутизной склона, его высотой и характером и состоя-
нием слагающих его пород и происходит оседание и оползание выше-
лежащего блока по ослабленной в результате суффозии и размягчения
зоне. Цоколем для сместившихся пород служат залегающие в основа-
нии склона плотные водоупорные суглинки.
В результате смещения пород выходы водоносных отложений на
склоне оказываются закрытыми, что, естественно, нарушает нормаль-
ный дренаж подземных вод. Последние проникают в тело оползня и
увлажняют его. Они также ослабляют и поверхность скольжения ополз-
ня. Поэтому часто отмечаются новые подвижки, приводящие к раздроб-
лению оползня и образованию нескольких оползневых террас. Поверх-
ностные воды также способствуют увлажнению оползневых накопле-
ний. Под совместным воздействием подземных и поверхностных вод про-
исходит насыщение оползня-блока водой, он разжижается и превра-
щается в оползень-поток, медленно двигающийся вниз по склону.
Оползни обычно происходят летом и осенью. Часто они возникают
непосредственно после спада паводковых вод, когда процесс суффозии
протекает в основании высоких берегов наиболее интенсивно.
Заключение. Инженерно-геологические условия Обско-Казымской
области в целом достаточно сложные, хотя они и более благоприятные
по сравнению с большинством областей севера Западно-Сибирской
плиты благодаря меньшей заболоченности и заторфованности террито-
рии и относительно небольшому развитию многолетнемерзлых пород.
В ее пределах наиболее сложная и наиболее пестрая инженерно-гео-
логическая обстановка существует в северных районах.
Описанные оползневые смещения на подмываемых правобережных
склонах рек Обь, Казым, Назым и других до настоящего времени не
вызывали разрушений каких-либо инженерных сооружений, так как
эта территория слабо обжита. Однако сейчас начинается активное
освоение этого края, что, естественно, потребует проведения промыш-
ленного, гражданского и дорожного строительства. Наиболее благо-
приятными для возведения крупных промышленных объектов и насе-
ленных пунктов в пределах Обско-Казымской области являются хорошо
дренированные участки ледниковой и водно-ледниковой равнин, непо-
средственно прилегающие к руслам крупных рек. Но их склоны, как
показывает привсдснный материал, часто осложнены оползневыми
смещениями горных пород. Поэтому в процессе дальнейших инженер-
но-геологических изысканий необходимо тщательное изучение оползне-
вых участков для обоснования правильного размещения различных
инженерных объектов и организации противооползневых защитных ме-
роприятий.
241
Область центральной части Сибирских увалов
Область расположена в центральных районах Западно-Сибирской пли-
ты. Вся ее территория расположена в подзоне северной тайги, для
которой характерно избыточное атмосферное увлажнение и недостаточ-
ная или достаточно умеренная теплообеспеченность. Среднегодовые
температуры воздуха изменяются от —3,5 до —5°, а в целом они не-
сколько ниже в восточных районах области.
Рис. 82 Характер заболоченной и заторфовапной равнины, занимающей
основную часть территории юга Сибирских Увалов. Фото Г. М. Терешкова
В неотектоническом плане территория области отвечает Пурско-
Тромъеганскому мегавалу н крайним западным районам Верхне-Та-
зовского валоподобного поднятия Сибирско-Увальской гряды и самым
северным районам Средне-Обской крупной впадины и Южно-Енисей-
ской крупной структурной террасы (Варламов и др., 1969). Рельеф
области в целом плоский, в большинстве районов совершенно не рас-
члененный и недренированный. По степени заболоченности территории
здесь выделяются два типа местности (рис. 82, 83).
Первый из них, расположенный в южной части области и зани-
мающий левобережье бассейна р. Лямин, бассейны рек Пим, Тромъ-
еган и большую часть бассейна р. Аган, характеризуется исключитель-
но сильной заболоченностью, заозеренностыо и заторфованностью*
(именно этот район в литературе часто называют Сургутским Поле-
сьем). По существу этот район представляет собой огромнейшее преи-
мущественно верховое торфяное болото, которое пересекается узкими,
относительно дренированными линейно-ориеитированными полосами,
расположенными вдоль русел реки и сложенными, как правило, флю-
виогляциальными или озерно-аллювиальными песками. Мощность тор-
фа здесь часто достигает 3—5 м и более, а средняя ее величина
превышает 2 м. Абсолютные отметки территории очень постепенно по-
нижаются от 100—120 м на севере до 70—75 м — близ южной границы
области.
242
Ко второму типу местности относятся в целом более возвышенные
п более дренированные районы, которые как бы окаймляют с запада,
севера и востока Сургутское Полесье. Абсолютные отметки обычно
составляют 100—150 м. Они выше (120—150 м) в северной части об-
ласти, непосредственно в пределах Сибирских Увалов, а в западных
районах (правобережье бассейна р. Лямин) и восточных районах
(междуречье рек Коликъеган и Сабун) они опускаются до 90—НО м.
Вся эта территория характеризуется плоским, достаточно сильнозабо-
Рис 83 Дренированные участки, сложенные срсднечствертичными пес-
ками Центральная часть Сибирских Увалов, верховья р. Айкаеган. Фото
Г М. Терешкова
лоченным рельефом. Однако степень его заболоченности и заторфован-
ности в целом существенно ниже по сравнению с Сургутским Полесьем.
Рельеф торфяников в северной части области обычно крупнобугристый;
в юго-западных, южных и юго-восточных районах он в основном плос-
кий или выпуклый.
Вне торфяников почти вся территория сложена с поверхности
преимущественно песками. Эти же пески подстилают и торфяные бо-
лотные отложения. Генезис песков до сих пор спорен. С нашей точки
зрения, эти пески имеют в большинстве районов средпечетвертичный
возраст и преимущественно водно-ледниковое происхождение. В север-
ных районах в их разрезе появляются прослои прибрежно-морских
среднечетвертичпых отложений, а в южных — прослои и пачки озерно-
аллювиальных отложений. Глинистые ледниковые образования, как
правило, содержащие гравийно-галечниковые включения, на дневной
поверхности встречаются чрезвычайно редко и занимают локальные
участки (например, район к северу от оз. Ванк-Лор). В отдельных
местах они вскрыты скважинами под песками на глубине 4—8 м. Все
эти отложения подстилаются средне-верхнеолигоценовыми отложения-
ми лигнитоносной формации, представленными переслаиванием песков,
243
Таблица 23
Гранулометрический состав среднечетвертичных водно-ледниковых отложений
центральной части Сибирских Увалов
Грунт Коли- Процентное содержанке частиц но фракциям (диаметр н мм)
чсство образ цов >10 10—2 2-1 1-0.5 0.5—0 25 0.25-0.1 0.7-0 05 <0,05
Гравийный грунт ( 3 9-24 48—57 28—39
15 53 32
Песок крупный 1 — 1 8 ь73 17 1
Песок средней крупности 32 1—4 1-9 4—29 34—69 15-42 1—18 1—7
2 3 13 43 28 9 2
Песок мелкий 57 — — 1—4 1-23 13—45 28—81 1-30 1—9
2 6 28 49 13 2
Песок пылеватый 13 1—2 1—12: 5—40 25—62 19-41 1—21
1 4 20 41 26 8
I* / 'I» П» Е24
супесей, пылеватых суглинков и изредка
глии, выходы которых установлены в
верховьях притоков р. Пур.
Инженерно-геологическая характери-
стика отложений. Среднечетвертичные
водно-ледниковые отложения, чрезвы-
чайно широко развитые в пределах опи-
сываемой области, представлены песка-
ми крупными, средними, мелкими и пы-
леватыми, как 'правило, содержащими в
верхних 1—1,5 м разреза различное ко-
личество гравия и мелкой гальки. От-
дельные небольшие бугры и гряды здесь
сложены гравийным грунтом, в котором
песчаные фракции присутствуют в каче-
стве заполнителя. Наибольшим развити-
ем пользуются пески средней крупности
и пески мелкие (табл. 23, рис. 84)
Рис. 84. Гистограмма частот
встречаемости различных по
дисперсности песков в разре-
зе средиечетвертичных. водно-
ледниковых отложений цен-
тральных районов Сибирских
Увалов:
1 — цески гравелистые и круп-
ные; '2 —пески средней круп-
ности; 3 — пески мелкие; 4 —
пески пылеватые
ляются фракции размером
Для всех этих песчаных разностей ха-
рактерно: 1) наличие небольшого коли-
честеа гравийных и галечниковых -вклю-
чений, приуроченных к самой верхней
части толщи; 2) очень высокое содержа-
ние песчаных частиц, составляющих
92—99% породы; 3) незначительное ко-
личество пылеватых частиц (от 1 до
21%, в среднем 2—8%) и полное отсут-
ствие глинистых. Преобладающими яв-
0,5—0,25 и 0,25—0,05 мм (см. табл. 24).
По минералогическому составу рассматриваемые пески с инженер-
но-геологической точки зрения достаточно однородные. Песчаные час-
244
гицы почти полностью (до 99%) представлены минералами легкой
фракции, среди которых резко преобладает кварц (99—100%). Мине-
ралы тяжелой фракции содержатся в крайне незначительном количест-
ве, в нх составе преобладают лимонит (48—84%) и гранат (10—45%).
Встречаются эпидот, циркон, сфен, кианит, турмалин, ставролит.
Средн моренных образований, распространение которых в преде-
лах данной области крайне ограниченное, развиты суглинки средние
Рис. 85 Многолетнемерзлый торфяной бугор пучения. Верховья р. Енгъ-
еган (правый приток р. Надым). Фото Г. М Терешкова
и легкие, гораздо реже встречаются тяжелые суглинки и супеси. По
своим химико-минералогическим особенностям они полностью анало-
гичны ледниковым образованиям Обско-Казымской области.
Верхние горизонты отложений в пределах области находятся как
в талом, так и в многолстнемерзлом состоянии. Для нее характерно
массивноостровное и островное распространение миоголетнемерзлых
пород. Мерзлые толщи, залегающие с поверхности, приурочены почти
исключительно к участкам, сложенным торфами. В северной части
области — верховья рек Казым, Пякапур и Вэнгапур— мерзлые поро-
ды развиты как на безлесных, так и на покрытых мелкими угнетенны-
ми рединами торфяниках (рис. 85) и занимают 40—50% площади этой
части области. В центральной, наиболее возвышенной н менее заболо-
ченной части области площадь развития многолетнемерзлых пород
резко уменьшается. Они встречены здесь на ограниченных по разме-
рам участках торфяников, а также под темно-хвойными густыми леса-
ми с мощным моховым покровом (преимущественно в поймах рек и
днищах оврагов). В южной части области, несмотря на резкое расши-
рение территорий, сложенных с поверхности торфом, площадь разви-
тия мерзлых толщ, залегающих с поверхности, существенно не увели-
чивается. Это объясняется тем, что мерзлые породы встречаются лишь
па безлесных, наиболее возвышенных торфяниках и на отдельных буг-
245
pax пучения. На залесенных торфяниках, составляющих до 60—70%
их обшей площади, мерзлые породы, как правило, отсутствуют.
Мощность мерзлых толщ, залегающих с поверхности, как правило,
не превышает 50 м. Под заболоченными торфяниками и буграми пуче-
ния они обычно составляют 10—25 м. На отдельных, более сухих тор-
фяниках, возвышающихся над окружающей поверхностью, мощности
мерзлых толщ возрастают до 30—50 м, а в отдельных случаях на
севере области до 70—80 м. Помимо относительно маломощных мерз-
лых толш, залегающих с поверхности и образовавшихся в позднеголо-
ценовое время после термического оптимума, в рассматриваемой обла-
сти, очевидно, достаточно широко развиты и более древние, глубокоза-
легающие реликтовые многолетнемерзлые породы. В долине р. Аган
кровля их вскрыта на глубинах 142—228 м. По данным электроразве-
дочных работ можно предполагать наличие реликтовых мерзлых толщ
на отдельных участках преимущественно в северной части области с
глубин 180—200 м. Однако недостаточность фактических данных не
позволяет сколько-нибудь подробно говорить об их площадном рас-
пространении и строении.
Среднегодовые температуры отложений изменяются от 2,5—3° до
—1,5—1,7°. Наиболее низкие среднегодовые температуры (около —Г)
грунтов формируются на крупных безлесных буграх пучения и плоских
торфяниках, возвышающихся над окружающими заболоченными про-
странствами, где мощность снега вследствие метельного переноса ми-
нимальна. Для многолетнемерзлых пород, развитых на заболоченных
торфяниках и на участках сомкнутых темно-хвойных лесов, наиболее
характерны среднегодовые температуры в интервале от — 0,1 до
—0,3—0,5°. Максимальные положительные температуры, достигающие
2,5—3,0°, формируются на покрытых сосновыми лесами территориях,
сложенных с поверхности слабовлажными, хорошо фильтрующими
песками. Под торфяными болотами с постоянно существующим слоем
воды температура грунтов составляет 1—2°.
Многолетнемерзлые песчаные водно-ледниковые образования,
обычно залегающие под слоем торфа, имеют в основном массивные
криогенные текстуры; их суммарная весовая влажность равна 15—
20%. В верхней 1,5—2-метровой части песчаной толщи часто наблюда-
ются частослоистые тонкошлировые криогенные текстуры. Влажность
пород при этом достигает 25—35%, иногда больше.
В мерзлых суглинистых отложениях, подстилающих пески, почти
повсеместно наблюдаются толсто- и тонкошлировые разреживающие-,
ся с глубиной слоистые криогенные текстуры. Весовая влажность от-
ложений в верхней 5—7-метровой пачке составляет 30—40%. Вниз по
разрезу льдистость пород постепенно уменьшается и на глубине 10—
12 м не превышает 18—20%.
Для многолетпемерзлых торфов характерны в основном массивные
и атакентовые криогенные текстуры, объемная льдистость их достигает
60—80%, а весовая влажность, как правило, превышает 400—500%.
В нижней части торфяного слоя большой мощности (более 1,5—2 м)
часто наблюдаются слоистые тонкошлировые криогенные текстуры.
Объемная льдистость породы при этом не уменьшается.
Естественная влажность водно-ледниковых песков изменяется от
3—5 до 30—38%. Значение ее зависит от условий залегания пород и
в целом с глубиной увеличивается. Преобладают влажные и насыщен-
ные водой пески. Объемная масса песков изменяется у песков средней
крупности в пределах 1,53—2,20 г/см3 (в среднем 1,70 г/см3), у мел-
ких—1,54—2,10 г/см3 (1,86 г/см3), у пылеватых снижается до 1,58—
246
1,86 г/см3. Пористость песков увеличивается с повышением дисперсно-
сти. Коэффициент фильтрации песков зависит от дисперсности и плот-
ности и при ненарушенном сложении средние его значения изменяются
от 3,3 м/сут у песков пылеватых до 6,4 м/сут— у песков средней круп-
ности (табл. 24).
Таблица 24
Свойства и естественная влажность среднечетвертичиых водво-ледниковых отложений
центральной части Сибирских Увалов
Показатели Гранулометрические разности пород
песок средней крупности песок мелкий п'ч.’ок пылеватые
Естественная влажность пород, % 3-22 ( 20) 3-38 (55) 15-28(3)
Плотность, г/см3 2,51—2,73 2,63(20) 2,56—2,72 2,54(21) 2,65
Объемная масса грунта, г/см* 1,53—2,20 1,70(19) 1,54—2,10 1,86(48) 1,58—1,86 1.74(4)
Объемная масса скелета, г/см8 1,44—2,05 1,64(19) 1,38—1,92 1,65(48) 1,38—1,72 1.50(4)
.Пористость, % 22—46 29-47 Зо- -48
37(19) 35(48) 43(4)
Коэффициент фильтрации, м/сут 1,5—9.0 6,4(14) 1,2—6,6 3,8(45) 3,1—3,8 3,3(3)
Примечание. В числителе показаны размах значений показателя, в знаменате-
ле— его среднеарифметическое значение, в скобках — число определений.
Голоценовые болотные и озерно-болотные отложения, представ-
ленные торфом мощностью до 4—5 м и более и чрезвычайно широко
развитые в пределах описываемой области во всех ее районах, незави-
симо от их современного состояния относятся к категории очень не-
благоприятных грунтов. В талом состоянии они чрезвычайно сильно
увлажнены, характеризуются очень сильной сжимаемостью, низкой
несущей способностью, вследствие чего массивы, сложенные ими,труд-
нопроходимы или даже непроходимы. Мерзлые торфа характеризуют-
ся очень высокой льдистостью. При протаивании эти породы дают зна-
чительные осадки, в результате чего формируются обширные и доста-
точно глубокие термокарстовые западины и озера.
Подземные воды. Подземные воды первого от поверхности водо-
носного горизонта приурочены главным образом к среднечетвертичным
водно-ледниковым песчаным отложениям и голоценовым озерно-болот-
ным образованиям. Меньшим распространением пользуются воды
среднечетвертичных моренных отложений и отложений поймы и пер-
вых надпойменных террас. Все эти геолого-геиетические комплексы
представляют сложную обводненную систему, водоносные горизонты
которой взаимосвязаны и часто переходят друг в друга. Воды, как
правило, безнапорные, их зеркало даже в большинстве незаболоченных
247
районов залегает на глубине 1—3 м. В пределах болот и торфяников-
воды залегают па глубине 0,0—0,5 м. Минерализация грунтовых вод
не превышает 0,2—0,3 г/л; по составу они не отличаются оТ грунтовых
вод смежных областей и также проявляют общекислотную, а местами
и углекислотную агрессивность к бетонам.
В районах развития массивов многолетнемерзлых пород, приуро-
ченных к торфяникам, в слое сезонного протаивания в теплое время
года существуют надмерзлотные воды, залегающие на глубине 0,3—
0,4 м. По своим свойствам они аналогичны болотным водам. Межмерз-
лотные и подмерзлотные воды обычно залегают на значительной глу-
бине и не оказывают влияния на условия возведения и эксплуатации
большинства наземных инженерных сооружений.
Современные экзогенные процессы и явления. Среди современных
геологических процессов и явлений, существенно осложняющих инже-
нерно-геологические условия, в первую очередь следует отметить широ-
кое развитие термокарстовых форм и бугров пучения в центральных и
северных районах области, а также интенсивнейшую заболоченность,
большей части ее территории. Эрозионные процессы и дефляция про-
являются лишь локально. Оползневые явления наблюдаются* очень-
редко по берегам рек и имеют небольшие размеры.
В северной и центральной частях области резко преобладают пере-
ходные и полупереходные континентальные и умеренно континенталь-
ные типы сезонного протаивания в торфе и песчано-суглиннстых отло-
жениях, перекрытых торфом. Торфа в зависимости от их влажности и
льдистости протаивают на глубину 0,7—1,2 м. Наименьшие глубины
протаивания па заболоченных торфяниках, наибольшие — на торфяных
буграх пучения. Глубина протаивания песчаных отложений, перекры-
тых слоем торфа мощностью 0,2—0,5 м, достигает 1,6—2,0 м, супесча-
но-суглинистых пород — 1,2—1,5 м.
Сезоннопромерзающие грунты, встречающиеся во всех районах
области, характеризуются переходными, полупереходными и длительно
устойчивыми континентальными и умеренно континентальными типами
сезонного промерзания в песках, супесях, суглинках и торфе. Наимень-
шие глубины сезонного промерзания (0,8—1,2 м) формируются па
торфяных болотах, наибольшие (до 2,5—3 м)—на дренированных и
возвышенных участках, сложенных слабовлажными песками.
Заключение. Инженерно-геологические условия центральной части
Сибирских Увалов очень сложные. На севере ее очень большие пло-
шали заняты массивами сильнольдистых, высокотемпературных много-
летнемерзлых пород, на юге — сплошные огромные поля развития болот
и мощных торфяников, обладающих низкой несущей способностью.
Важнейшей задачей инженерно-геологических работ является поиск и
изучение дренированных участков, сложенных талыми песками, кото-
рые развиты во всех районах области и наиболее часто встречаются в
центральной, наиболее возвышенной ее части и вдоль русел рек. Имен-
но на таких участках целесообразно проводить строительство граж-
данских и промышленных сооружений, прокладывать транспортные и
транспортирующие коммуникации.
Вах-Тазовская область
Вах-Тазовская область расположена в восточной части ледниковой
зоны. Она охватывает возвышенные районы Средне-Тазовской и Верх-
не-Тазовской возвышенностей, а также плоское низменное правобе-
режье бассейна р. Вах. Почти вся эта территория расположенная в
248
северной половине таежной зоны и протягивающаяся с юга на север-
на 500 км, характеризуется избыточным увлажнением и недостаточной
или весьма умеренной (па крайнем юге) теплообеспеченностыо. Сред-
негодовые температуры воздуха уменьшаются от —3,5—4 иа юге об-
ласти до —5—6° — в ее центральных районах (—5,5° в пос. Толька) и
—7—8° на севере (—7,3° в пос. Красноселькуп).
Большая часть территории области, в неотектоническом плане
отвечающая Верхнетазовскому валоподобному и Дубчесскому сводо-
Рис. 86. Сухие участки с бугристо-западипным рельефом, сложенные
срсдпсчствсртичными водно ледниковыми песками. Верховья р. Толь-
ка Фото Г. М Терешкова
подобному поднятиям Сибирско-Уральской гряды и Баихинскому сво-
доподобному поднятию Северо-Енисейской крупной структурной ступе-
ни (Варламов и др., 1969), характеризуется возвышенным рельефом
и имеет абсолютные отметки от 120 до 200 м, а отметки наиболее воз-
вышенных районов Верхне-Тазовской возвышенности достигают 230—
285 м. Инженерно-геологические условия этой части Вах-Тазовской
области во многом сходны с условиями Обско-Казымской области.
Это выражается, прежде всего, сходными особенностями рельефа и
характера четвертичных отложений, слагающих верхнюю часть разре-
за. Здесь также развиты возвышенные, в большинстве районов отно-
сительно дренированные (рис. 86) или слабозаболоченные среднечет-
вертнчные ледниковые и водно-ледниковые равнины, в пределах кото-
рых крупные болота и обширные торфяники развиты относительно
нешироко, причем они приурочены в основном к отрицательным фор-
мам рельефа. В верхней части разреза преобладают песчаные водно-
ледниковые и суглинистые моренные образования, местами содержа-
щие большое количество гравийно-галечникового н валунного материа-
ла. Эти отложения подстилаются на большей части территории верх-
немеловыми-палеоценовыми каолинизированными песчано-глинистыми
24»
толщами, выходы которых картируются в долинах многих рек. Все эти
отложения на большей территории находятся в талом состоянии. Мно-
голетнемерзлые толщи, залегающие непосредственно с дневной поверх-
ности, развиты достаточно широко лишь в северной части области;
здесь же, а также несколько южнее широко развиты несливающиеся
мерзлые толщи. На остальной территории, вплоть до южных границ
области, встречаются достаточно, крупные острова многолетпемерзлых
пород, приуроченные в основном к круп-
нобугристым торфяникам и темио-хвой-
ным замшелым лесам, развитым на
глинистых породах.
Существенно иным рельефом и ин-
женерно-геологическим условиям в це-
лом характеризуется юго-западная часть
области, расположенная по правобе-
режью р. Вах и в неотектопическом пла-
не отвечающая западной части Вах-Сым-
ского -мегапрогиба Южно-Енисейской
крупной структурной террасы. Эта тер-
ритория отличается развитием плоских
флювиогляциальных равнин, сложенных
песками и имеющих общий наклон к югу
и юго-западу (абсолютные отметки сни-
жаются со 110—140 до 80—100 м), очень
-сильной заболоченностью, заозеренпо-
стью и главное заторфованностью. Ин-
женерно-геологические особенности этой
части Вах-Тазовской области очень
сложные и во многом сходные с усло-
виями Сургутского Полесья.
Инженерно-геологическая характе-
ристика отложений. Среднечетвертичные
водно-ледниковые отложения, чрезвы-
чайно широко развитые в пределах Вах-
Тазовской области, представлены в ос-
новном песками. Среди них встречаются
'Рис. 87. Гистограмма частот
встречаемости различных по дис-
персности песков в разрезе сред-
«ечетвертичных водно-леднико-
вых отложений Вах-Тазовской
области:
i — пески крупные; 2 — пески
средней крупности; 3 — пески
мелкие; 4 — пески пылеватые
гравелистые, крупные, средние по крупности, мелкие и пылеватые раз-
ности, причем наибольшим -распространением пользуются пески круп-
ные и мелкие и особенно пески средней крупности (рис. 87; табл. 25).
Для всех этих видов песков характерно высокое содержание песчаных
частиц и очень небольшое количество пылеватых (диаметром менее
0,05 мм). Все разности песков являются кварцевыми или полевошпато-
во-кварцевыми с амфибол-ильменит-пироксен-эпядотовым составом
тяжелой фракции.
Среднечетвертичные ледниковые (моренные) отложения представ-
лены в основном супесями и суглинками. Наиболее широким распро-
странением пользуются суглинки легкие и средние. Для всех этих
лород характерно высокое содержание песчаных и пылеватых фракций
и относительно небольшое количество глинистых частиц (табл. 26).
В естественных условиях последние во всех разновидностях моренных
пород агрегированы до размера средне- и топкопылеватых частиц.
Глинистые моренные образования содержат ничтожное количество
воднорастворимых солей (сотые, редко десятые доли процента) и кар-
бонатов. Состав песчаной и крупнопылеватой их фракции — кварцевый
или полевошпатово-кварцевый. Глинистая фракция характеризуется
.250
Таблица 25
Гранулометрический состав и свойства среднечетвертичных водно-ледниковых песков
верховьев бассейна р. Таз и Верхне-Тазовской возвышенности
Показатели Виды лсскоп
пески крупные пески средней . круижллн пески мелкие пески iibuiet»d гые
Количество образцов 12 26 17 4
Процентное содер- жание частиц ио фракциям (диа- метр в мм), в % >! 19—44 28 следы следы 0—12 4
1- -0,5 21—39 33 7—18 12 1—13 4 1-3 2
0,5—0,25 13-36 20 19-68 43 8—36 19 2—11 6
0,25—0,1 7—18 9 12—48 24 5—19 14 О') 7 в 1 со 18-55 Я
0,1—0,05 0,05-0,01 4—11 6 6—22 11 23—65 38
3—7 4 3—13 5 2—17 8 4—11* 9
<0,01 — 0—8 5 1—8 3 —
Естественная влажность, % 5—25 7—20 10—25 5—25
Плотность, г/см3 2,64—2,69 2,64—2,70 2,65—2,70 —
2,67 2,67 2,67
Объемная масса, г/см3 1,81—1,98 1,77—2,00 1,58—1,78 L
•Объемная масса скелета, г/см3 1,60—1,74 1,46-1,81 1,42—1,73
1,68 1,67 1,51
Пористость, % 36—40 37 33—46 38 36—47 44
Коэффициент пористости 0,56—0,66 0,49—0,84 0,56—0,89 —
0,59 0,61 0,77
Коэффициент фильтрации, м/сут 8,4—11,2 6,2—7,7 2,1—5,8 —
9,6 7,3 3,7
Угол естественного откоса, градус в воздушносухом состоянии 28—34 32 29—34 32 30—33 32 27—32 33
под водой 25—33 30 27—32 30 28—33 30 27—32 30 1
Примечания: 1) в числителе показаны предельные значения показателей, в зна-
менателе — их среднеарифметические значения; 2) * — частицы диаметром менее 0.05 мм.
251
Таблица 2
Гранулометрический состав, влажность н свойства среднечетвертнчной глинистой морены верховьев бассейна р. Таз
Место отбора образцов и название породы Глубина отбора, м Процентное содержат? частгц по фракциям (диаметр и мм> Плотность, г/см* Объемная масса, г/см* Объемная масса скелета, г/см* Пористость. % Пластичность, в/ /0 МаксималоНая мо- лекулярная вла- госмкость, %
>0,5 С.5— 0 25 0,25— 0.1 0.1— 0,05 0,05— 0,01 <0,01 0,01— О.ОС5 0 0С5— 0.0С1 <0,С01 верхний предел НИЖНИЙ предел число пластич- ности
Бассейн р. Худо- суглинок 1.1—1,2 2 6 24 27 21 20 4 10 6 - 24 19 5 12
сей. район устья легкий
р. Лимппитыль- глина 3,0-3,2 —• 1 3 5 15 76 15 41 20 — — — 41 28 13 20
кы средняя
Бассейн р. Ху- суглинок 0,2—0,3 — 3 30 18 15 34 6 10 18 — — — — 25 18 7 12
досей, абс. от- метка 105 м средний суглинок легкий 1,0—1,2 — 4 24 30 16 26 5 9 12 * - -- — - • 22 17 5 11
Правобережье суглинок 9,5—Ю 2 5 29 41 23 5 8 10 2,68 1,74 1.53 42 28 21 9 11
р. Таз, район легкий 43
устья р. М. Ширта суглинок тяжелый 12—12,5 — 3 10 13 31 16 13 14 2,70 1,82 1.56 42 37 22 15 15
суглинок 2,5—2,7 2 4 16 44 34 10 9 15 2,76 1,86 1,58 44 35 24 11 16
Левобережье р. Таз, бассейн средний суглинок 6,5-7,0 __ 1 5 19 42 33 9 9 15 2,74 1,77 1.47 46 28 16 12 15
р. Ватылька средний суглинок 10 2 10 8 21 33 26 6 6 14 2,70 1,91 1,71 37 19 10 9 15
легкий
полиминеральным составом; в ней преобладают гидрослюды и смеша-
нослойные образования монтмориллонитово-гидрослюдистого состава.
В ряде районов области отмечается высокое содержание каолинита.
Средпечетвертичпые моренные и водно-ледниковые отложения в
понижениях рельефа и па обширных плоских междуречьях, а в южпых
районах области почти на всей территории перекрыты торфом, мощ-
Рнс. 88. Выходы отложений сымской свиты (а), перекрытых средне-
четвертнчными водно-ледниковыми песками (б). Среднее течение
р. Ратта. Фото Г. М Терешкова
ность которого изменяется от i—2 до 4—5 м. По своему составу и
степени разложения он практически не отличается от аналогичных
пород ранее охарактеризованных инженерно-геологических областей
ледниковой зоны плиты.
Четвертичные отложения в юго-западной части Вах-Тазовской об-
ласти подстилаются олигоценовыми песчано-глинистыми образования-
ми лигннтоносной формации, состав и свойства которых кратко оха-
рактеризованы ранее. В западных районах Верхне-Тазовской и Средне-
Тазовской возвышенностей ледниковые и водно-ледниковые отложения
залегают непосредственно на эоценовых породах кремнисто-терриген-
ной формации, представленных опоками, опоковндными глинами н
алевролитами, а также кварцево-глаукопитовыми песчаниками, кото-
рые обнажаются по долине Кыпа-Печалькы. На огромных пространст-
вах восточной части области четвертичные отложения залегают непо-
средственно на верхпемеловых-палеоценовых отложениях сымской сви-
ты, представленных белыми каолинизированпыми песками с прослоями
песчаников, алевролитов и серых глип, выходы которых известны в
обнажениях по берегам рек Таз, Худосей, Кыпа-Печалькы и др.
(рис. 88).
Современное состояние пород неодинаково в разных частях Вах-
Тазовской области. На большей ее части, как уже отмечалось выше, в
верхней части разреза междуречных равпип развиты талые, обычно
253
достаточно сильноувлажненные породы. Многолетнемерзлые породы»
залегающие непосредственно с дневной поверхности, широко развиты
лишь в северной части области (к северу от широтного течения р. Ху-
досей). В более южных районах онн отмечаются в пределах торфяни-
ков и темно-хвойных замшелых лесов, развитых на глинистых породах.
Среднегодовые температуры мерзлых толщ изменяются от 0 до —1—
1,5°, их мощность на таких участках обычно не превышает 50—80 м.
Льдистость мерзлых глинистых и торфяных пород, промерзших эпиге-
нетически, обычно высокая (породы при протаивании приобретают
текучую или пластичную консистенцию), для них характерны слоистые
криогенные текстуры. Для мерзлых песчаных пород характерны исклю-
чительно массивные криогенные текстуры и влажность 20—25%.
Необходимо отметить, что в пределах Вах-Тазовской области мерз-
лая толща имеет двухслойное по разрезу строение (Баулин, и др., 1967;
Земцов, 1958). Многолетнемерзлые породы второго слоя залегают
обычно на глубинах 150—300 м, и на условия возведения наземных,
инженерных сооружений влияния не оказывают.
Результаты изучения инженерно-геологических свойств талых пес-
чаных водно-ледниковых и глинистых моренных среднечетвертичных
отложений приведены в табл. 25 и 26. В дополнение к этим данным
лишь отметим, что песчаные породы в большинстве разрезов находят-
ся в среднем по плотности сложении, хотя встречаются и плотные »
рыхлые пески (последние особенно часто в толщах мелких песков).
Влажность песков выше уровня грунтовых вод обычно не превышает
20%, а ниже — составляет 25—30%. Суглинистые и супесчаные морен-
ные образования в большинстве районов имеют пластичную консистен-
цию и являются среднесжимаемыми грунтами. Близ берегов рек, на<
узких дренированных участках их консистенция может быть тугоплас-
тичной или полутвердой, а сжимаемость — слабой.
Подземные воды. Воды первого от поверхности водоносного гори-
зонта (надмерзлотные воды и воды сквозных таликов) в пределах
Вах-Тазовской области приурочены к толщам среднечетвертичных вод-
но-ледниковых песков, голоценовых озерно-болотных образований, в
меньшей степени — к среднечетвертнчным супесчано-суглинистым лед-
никовым (моренным) отложениям. Глубина их залегания небольшая и.
в большинстве районов обычно колеблется от 0,5 до 3—5 м. На верши-
нах песчапых холмов и увалов Глубина залегания подземных вод воз-
растает до 8—10 м, а на участках водно-ледниковых равнин, примы-
кающих к глубоко врезанным речным долинам, — и до 15—20 м. На
заболоченных пространствах подземные воды залегают непосредствен-
но у дневной поверхности. По своим свойствам эти воды аналогичны-
подземным водам ранее описанных областей: они пресные (величина
сухого остатка 0,06—0,7 г/л) гидрокарбонатио-кальциево-магниевые
или гидрокарбонатно-кальцисвонатрневые, безнапорные, часто прояв-
ляют общекислотную агрессивность к бетонам.
Современные экзогенные геологические процессы и явления. В рай-
онах распространения многолетнемерзлых пород широко протекают
процессы термокарста, термоэрозии и пучения. Под влиянием этих
процессов происходит расчленение плоских торфяников и образование
крупнобугристых массивов, проводить строительство в пределах кото-
рых очень и очень сложно. Во многих районах области развиты обшир-
ные по площади труднопроходимые болота. По берегам рек отмечают-
ся оползни, местами имеющие большие размеры (до 100—200 м в-
длину по берегам р. Таз). Широко протекают процессы сезонного про-
мерзания и протаивания грунтов: преобладают переходные и полупере-
254
ходные континентальные и реже повышенно континентальные их типы..
Минимальные глубины протаивания и промерзания, составляющие
0,6—0,9 и 0,5—1,2 м соответственно, характерны для торфов. Супесча-
но-суглинистые породы в зависимости от их влажности и растительно-
го покрова протаивают на глубину 0,8—1,5 м и промерзают на глубину
до 1,5—2 м, а пески —на глубину до 2,5—3 м. Уничтожение раститель-
ного покрова приводит к незамедлительному и существенному увели-
чению глубин сезонного протаивания и промерзания.
Заключение. Инженерно-геологические условия Вах-Тазовской об-
ласти в целом достаточно сложные и весьма разнообразные в различных
частях ее. Наиболее возвышенная часть области, отвечающая югу
Средне-Тазовской и всей Всрхпе-Тазовской возвышенности, является,
достаточно благоприятной для освоения. Этому способствует весьма
незначительная заболоченность территории и чрезвычайно широкое-
развитие мощных песчаных толщ преимущественно среднего по плот-
ности сложения с величиной влажности, не превышающей в верхней
части разреза 20—25%. Супесчано-суглинистые моренные образования
в этих районах, как правило, имеют пластичную консистенцию и отно-
сятся к среднесжимаемым и слабосжимаемым грунтам. В юго-западной
части области (правобережье р. Вах), которая характеризуется чрез-
вычайно сильной заозереиностыо и заболоченностью, условия освоения^
очень сложные. Грунты здесь чрезвычайно сильноувлажненные, обла-
дают низкой несущей способностью и высокой сжимаемостью, грунто-
вые воды залегают на очень небольшой глубине, а территория очень
трудно проходима. Наиболее сложные условия проведения строитель-
ства существуют в северных районах области на участках развития
сильнольдистых многолетнемерзлых пород.
Северо-Енисейская область
Северо-Енисейская область расположена на крайнем северо-востоке
Западно-Сибирской илиты и расчленяется долиной Енисея на два
крупных района'. Южная граница се проходит близ широтного отрез-
ка р. Турухап и совпадает с южной границей развития ледниковых и
водно-ледниковых отложений зырянского оледенения. Территория этой
области отличается суровыми природными условиями: среднегодовые
температуры воздуха здесь изменяются от —11° на севере (Усть-Порт)
до —6,3° на юге (Туруханск). Северная часть области расположена в
тундровой зоне, а южная — в лесотундровой и северной части таежной
зоны.
Описываемая территория, большая часть которой в орографиче-
ском плане отвечает Хетской возвышенности, охватывает краевые час-
ти Баихинского сводоподобного поднятия и Малохстско-Россохипского
мегавала, а также Русскую структурную ступень и юго-западную часть.
Игарско-Дудипского склона Северо-Ениссйской крупной структурной
ступени (Варламов и др., 1969). Рельеф ее пологоувалистый или по-
логохолмистый, участками сильно холмистый и грядовый, причем хол-
мы и гряды в западной части области имеют дугообразную, в целом
близкую к меридиональной ориентировку. Все неровности рельефа соз-
даны в основном неравномерной аккумуляцией ледникового материала
и последующей эрозией. Абсолютные отметки в основном изменяются
от 80—100 до 140—150 м. Наиболее высокие участки верхнечетвертич-
* Характеристика территории области, расположенной по правому берегу Енисея,
здесь не приводится.
255..
пых ледниковых и водно-ледниковых равнин в бассейнах рек Турухан
и Бол. Хета возвышаются па 160—180 м над уровнем моря. Горизон-
тальная расчлененность большей части территории, особенно западных
ее районов, невелика: она существенна лишь близ речных долин, пере-
секающих ее и врезанных достаточно глубоко (до 30—40 м). Практи-
чески вся территория сильно увлажнена, в определенной степени забо-
лочена, но крупные торфяные болота здесь развиты нешироко. В целом
заозеренность и заболоченность уменьшается с запада на восток по
мере приближения к долине Енисея.
Для Северо-Енисейской области характерно сплошное распростра-
нение четвертичных отложений, суммарная мощность которых достига-
ет 200—220 м. Среди них основная роль при этом принадлежит сред-
не- и верхнечетвертичным образованиям; нижнечетвертичные осадки
наблюдаются редко, и приурочены они к переуглублениям древнего
рельефа. Современные отложения имеют малую мощность и развиты
как в речных долинах, так и на междуречных равнинах.
Инженерно-геологическая характеристика отложений. Верхняя
часть разреза этой области сложена комплексом различных фаций лед-
никовых и водно-ледниковых отложений: краевых и донных морен,
камовых, озовых, зандровых и озерно-ледниковых образований (Архи-
пов, 1971). В литологическом отношении они представлены толщей
песков различной дисперсности с обильными включениями гравия,
гальки и валунов, причем среди них во многих районах преобладают
грубозернистые пески с гравийно-галечниковыми включениями. По
простиранию эти породы часто замещаются валунными супесями и
суглинками. Мощность описанных пород изменяется от 10—15 до 30 м
и более.
Моренные и водно-ледниковые отложения зырянского оледенения
подстилаются морскими глинисто-песчаными отложениями казанцев-
ской свиты и морскими существенно глинистыми образованиями сан-
нуговской свиты, которые по дисперсности и химико-минералогическим
особенностям аналогичны отложениям казанцевской и салехардской
свит прилегающих районов Северной Обь-Енисейской и Гыданской
областей.
Аллювиальные позднечетвертичные отложения, развитые в речных
долинах области, представлены песками с включениями гальки и гра-
вия, супесями и суглинками с линзами и прослоями торфа.
В пределах Северо-Енисейской области все эти породы, а также
значительная часть подстилающих их меловых отложений находятся
в мерзлом состоянии. В северной части ее, располагающейся в тунд-
ровой зоне, многолетнемерзлые породы, залегающие с поверхности,
развиты практически повсеместно. Талики, преимущественно несквоз-
пые, существуют лишь под озерами и руслами рек. В более южной
части области, в пределах лесотундровой и северной части таежпых
зон, мерзлые толщи, залегающие с поверхности, также занимают пре-
обладающую часть территории. Наряду с ними здесь встречаются и
значительные по площади участки, сложенные с поверхности талыми
грунтами, причем их мощность изменяется от 4—5 до 10—15 м. Такие
участки наиболее часто приурочены к расчлененным, залесенным тер-
риториям, сложенным с поверхности песчаными отложениями, а так-
же к поймам рек.
Среднегодовые температуры мерзлых отложений в северных райо-
нах области (низовья реки Б. Хета) в плакорных условиях, как прави-
ло, ниже —5°. При движении на юг среднегодовые температуры мерз-
256
лых грунтов повышаются и южнее верховий р. Бол. Хета и в бассейне
р. Турухан они изменяются от 0 — минус 0,5 до —2—3°. Среднегодо-
вые температуры талых отложений в южной части области обычно не
превышают -1-0,4—0,5°.
Для всей Северо-Енисейской области характерны большие мощ-
ности мерзлых толщ. В северных ее районах — в низовьях р. Большая
Хета, на междуречье рек Енисей и М. Хета — подошва мерзлой толщи
залегает на глубине более 400 м. В южных районах (на широте г. Ту-
руханска) большое количество скважин вскрыло подошву мерзлых
толщ па глубинах от 200 до 370 м. Необходимо отметить, что в то
время, как в северных районах мерзлые толщи имеют сплошное по
вертикали строение, южнее Полярного круга часто встречается двух-
слойное строение мерзлой толщи. При этом мощность первого от по-
верхности слоя мерзлых пород измеряется первыми десятками метров,
иногда достигает 50—70 м. Кровля второго слоя залегает на глубинах
от 50—80 м до 150—250 м (Баулин, и др., 1967; Острый, 1962 и др.).
Для верхних горизонтов четвертичных отложений характерна до-
статочно высокая объемная льдистость, достигающая в минеральных
суглинистых грунтах со слоистой или сетчато-слоистой криогенной
текстурой 30—40%, в торфах — 70—80%. Суммарная влажность пес-
чаных отложений обычно не превышает 20—25%; криогенная тексту-
ра их в основном массивная. Разреживающаяся с глубиной решетка
ледяиых шлиров, наблюдающаяся практически повсеместно в супес-
чано-суглинистых грунтах, свидетельствует об эпигенетическом типе
промерзания верхней части разреза четвертичных отложений.
Подземные воды. В северной части области, где толща четвертич-
ных отложений в большинстве случаев целиком проморожена, грунто-
вые воды заключены в сезониопротаивающих песчаных и супесчаных
породах и торфах и залегают на глубинах 0,2—0,5 м. В южной части
области наряду с водами сезонноталого слоя достаточно широко раз-
виты воды песквозных таликов, приуроченных к флювиогляциальным
и аллювиальным пескам. Глубина их залегания изменяется в течение
года и равна 1—3 м. Воды эти имеют атмосферное питание, по соста-
ву они гидрокарбонатно-кальциевые, минерализация их не превышает
0,1—0,3 г/л. Они обладают кислой реакцией и проявляют общекислот-
ную, а иногда и выщелачивающую агрессивность к бетонам (углекис-
лотная агрессивность не изучена).
Современные экзогенные геологические процессы и явления. Нали-
чие многолстнемерзлых пород обусловливает развитие различных крио-
генных и посткриогенных процессов и явлений, существенно осложняю-
щих освоение территории (см. гл. гл. Ill, VII). Наибольшее распро-
странение и наиболее важное инженерно-геологическое значение среди
них имеют пучинные и термокарстовые процессы, достаточно активно
изменяющие современные условия области, а также сезонное промер-
зание — протаивание пород. На севере области преобладают устойчи-
вые и длительно устойчивые преимущественно континентальные и реже
повышенно континентальные типы сезонного протаивания грунтов. Глу-
бины его здесь изменяются от 0,3—0,5 м в торфе до 1,0—1,7 м в пес-
чаных отложениях. При движении на юг указанные типы сезонного
протаивания грунтов сменяются полупереходнымн и переходными кон-
тинентальными и повышенно континентальными типами. При этом
глубины протаивания возрастают до 0,5—0,8 м в торфах и 1,5—2,0 м
в песках. Сезонно промерзающие песчаные грунты, развитые в южной
части области, характеризуются переходным, преимущественно конти-
нентальным типом сезонного промерзания. Глубина последнего в зави-
257
симости от дисперсности и влажности песков изменяется от 1,2—1,5 до*
3—3,5 м.
Заключение. Инженерно-геологические условия Северо-Енисейской
области, которые изучены очень слабо, в целом чрезвычайно сложны.
Это обусловлено широким развитием высокольдистых многолетнемерз-
лых толщ, рельеф в районах развития которых очень существенно
осложнен многочисленными термокарстовыми формами и буграми
пучения. В процессе инженерно-геологических изысканий здесь необ-
ходимо решать очень широкий круг вопросов, провести большой объем
исследований при проектировании всех типов наземных инженерных
сооружений. Одной из основных задач при проведении этих исследова-
ний будет поиск участков, сложенных с поверхности талыми породами,
либо массивов многолетнемерзлых пород, сложенных слабольдистыми
песчаными грунтами.
Мужинско-Сосьвинская область
Мужинско-Сосьвинская область расположена в северо-западной части
Западно-Сибирской плиты. С запада она граничит с Уральскими гора-
ми, па востоке — ограничена долиной Оби, южная ее граница совпада-
ет с южной границей развития ледниковых и водно-ледниковых отло-
жений, залегающих непосредственно с дневной поверхности; на севере
она протягивается вплоть до Байдарацкой губы. Для этой территории,
протягивающейся с юга на север от подзоны средней тайги до южной
тундры (более чем на 800 км), характерно избыточное атмосферное
увлажнение. Среднегодовые температуры воздуха изменяются от ми-
нус 1—2° на крайнем юге до минус 4—5° в центральной части и минус
7—9° па крайнем севере.
Рельеф этой области, которая в неотектоннческом плане охваты-
вает северную и центральную часть Северо-Уральской крупной струк-
турной ступени и Люлинворское сводоподобное поднятие Сибирско-
Увальской гряды (Варламов и др., 1969), полого- и холмисто-увалис-
тый (рис. 89), во многих районах существенно расчлененный. Основ-
ные морфоскульптурныс формы его созданы ледниковой и водно-ледни-
ковой аккумуляцией среднечетвертичного ледника; равнины, созданные
деятельностью зырянского ледника, занимают относительно небольшую
площадь в северной и северо-западной частях области. Абсолютные от-
метки рельефа изменяются от 80—100 до 250—300 м. Большая часть
территории имеет абсолютные отметки от 100 до 200 м. Именно здесь
расположены наиболее возвышенные участки западной части Западно-
Сибирской плиты — возвышенности Люлин-Вор, Люлинг-Сав, Черные
горы, Софьины горы, Средне-Сосьвинские и верхне-Волынские увалы,
горы Северной экспедиции, Мужинский Урал и др. Наиболее высокие
отметки (до 300 м) приурочены к северной части возвышенности Лю-
лин-Вор. В пределах остальных из этих районов абсолютные отметки
несколько ниже, но и здесь оии часто превышают 200 м.
Реки в пределах описываемой области врезаны довольно глубоко:
врез крупных рек в среднем их течении достигает 40—60 м и более по-
отношению к близлежащим частям междуречных ледниковых и водно-
ледниковых равнин. Дниша долин обычно достаточно широкие, забо-
лоченные. От междуречных равнин они отделены четким уступом,
который обычно несколько сглажен делювием и рассечен короткими эро-
зионными ложбинами. Прилегающие к речным долинам участки меж-
дуречных равнин обычно в той или иной степени расчленены эрозион-
ной сетью, сравнительно хорошо дренированы. Наибольшему расчлене-
258
нию подвергалась северная часть возвышенности Люлин-Вор, Мужик»
ский Урал, Черные 1х>ры. Междуречье рек Конды, Мал. Сосьвы и Сев.
Сосьвы, левобережье Оби расчленены эрозией слабее.
Наряду с расчлененными в той или ипой мере участками очень
широко распространены районы, где рельеф полого-волнистый или
плоский. Они широко встречаются в пределах всей области, но наибо-
Рис. 89 Холмистый рельеф в районах развития верхнечетвертичпых лед-
никовых многолстиемерзлых пород. Возвышенность Большой Сопкай.
Фото II. Н. Пискунова
лее крупные из них расположены на междуречьях рек Ворья, Висим и
Ялбынья, Вогулка, Огурья и Кемпаж. На таких плоских участках рав-
нин и во впадинах рельефа развиты обширные в основном выпуклые
сфагновые, а на севере — крупно- и плоскобугристые болота. На боль»
шей части территории преобладают проходимые и труднопроходимые
болота. Мощность торфяной залежи изменяется от 1 до 4—5 м, причем
в пределах Северо-Сосьвинско-Обского междуречья в 65 -70% случаев
она колеблется около 2 м.
Верхняя часть разреза в подавляющем числе районов Мужинско-
Сосьвинской области сложена среднечетвертичными водно-ледниковыми
и ледниковыми (моренными) отложениями, суммарная мощность кото-
рых достигает 100 м. Аналогичные по генезису отложения верхнечет-
вертичного возраста развиты в полосе, прилегающей непосредственно
к Уралу севернее долины р. Волья (их суммарная мощность равна 50—
70 м). Севернее юго-восточного колена долины р. Сев. Сосьва средне-
четвертичные водно-ледниковые и ледниковые отложения во многих
районах фациально замещаются или переслаиваются с ледниково-мор-
скими и морскими, но и здесь континентальные образования леднико-
вого комплекса явно преобладают в верхней части разреза. В пределах
наиболее сниженных, как правило, периферийных участков междуреч-
ных равнин, обычно прилегающих к крупным речным долинам, средне-
25ft
четвертичные ледниковые и водноледниковые образования перекрыты
верхнечетвертичными песчано-супесчано-суглинистыми отложениями
ялбыньинской свиты (Захаров, 1965; 1967 и др.).
Инженерно-геологическая характеристика отложений. Среднечет-
вертичные водно-ледниковые отложения, слагающие разрез грунтовой
толщи, в подавляющем числе районов области представлены главным
образом песками различной дисперсности. Также встречаются гравий,
галечники, изредка супеси и прослои суглинков. Для всех песчаных
разностей, среди которых преобладают пески средней крупности, пески
мелкие и пески пылеватые (табл. 27), характерны следующие особен-
ности: 1) наличие гравийных и галечниковых включений, среднее со-
держание которых (уменьшается от 36% в гравелистых песках до 1% —
в пылеватых (грубообломочных включений особенно много в непосред-
ственной близости к Уралу); 2) высокое содержание песчаных частиц
(2 — 0,05 мм) —в гравелистых песках его средняя величина равна 62%,
в крупных — 88%, в средних — 91%, в мелких — 93% и пылеватых —
85%; 3) наличие небольшого количества пылеватых и более дисперс-
ных частиц. Говорить о преобладании какого-либо типа песков в опре-
деленной части разреза, по-видимому, нельзя, поскольку в одном и том
же разрезе обычно переслаиваются различные по дисперсности породы,
начиная от пылеватых песков и супесей до песков крупных и гравели-
стых, реже прослоев гравия и гальки. В некоторых разрезах в верхней
части преобладают мелкие и пылеватые пески, в других встречаются
прослои крупных песков и гравийно-галечникового материала. По ми-
нералогическому составу все пески кварцевые или изредка полевошпа-
тово-кварцевые с эпидот-роговообманковой ассоциацией тяжелых мине-
ралов. Окатанность песчаных частиц различная, чаще всего преобла-
дают полуугловатые и полуокатанные зерна (Трофимов, Поляков,
1964).
Среднечетвертичные моренные отложения в пределах Мужинско-
Сосьвинской области представлены плотными супесями и суглинками,
содержащими различное количество гравийно-галечникового материа-
ла, количество которого в большинстве разрезов не превышает 5—10%
п в целом намного выше в Приуральских районах области. Наиболь-
шим распространением пользуются легкие и средние моренные суглин-
ки. По особенностям гранулометрического и химико-минералогического
составов они аналогичны моренным образованиям Обско-Казымской
области.
Верхнечетвертичные озерно-аллювиальные отложения албыньинской
свиты представлены в основном мелкими и пылеватыми песками, супе-
сями и пылеватыми суглинками. Для этих образований характерны
включения растительных остатков, вивианита, линз и прослоев торфа.
Мощность этих отложений обычно составляет 10—12 м, хотя местами
увеличивается до 30—40 м (Захаров, 1967).
Ледниковые и водно-ледниковые отложения зырянского оледенения
развиты лишь в северо-западной части области, севернее долины
р. Волья. Водно-ледниковые отложения этого оледенения, занимающие
здесь наибольшую площадь, представлены песками с большим коли-
чеством гравийно-галечникового и валунного материала, а также гра-
вием и галечниками. Моренные толщи этого возраста, широко разви-
тые в пределах возвышенности Сопкай, сложены сильнопесчанистыми
супесями и суглинками с большим количеством валунно-галечниковых
включений, с многочисленными линзами и прослоями гравия, гальки и
гравелистых песков. В целом все эти отложения отличаются существен-
но большим содержанием грубообломочных различных по крупности
260
Таблица 27
Гранулометрический состав средиечетвертичных флювиогляциальных отложений западной части Западно-Сибирской плиты
(бассейн Сев. Сосьвы и западная часть Белогорского материка)
Грунт Коли- чество образ цов Глубина от- бора образцов, м Процентное содержание частиц по фракциям (диаметр в мм)
>10 10-5 5-3 3-2 >2 2—1 1—0,5 0.5— 0,25 0.25— 0,1 0,1— о.сз 2-0,05 <0,05 0,05—0,01 <0,01
Г равнй 1 3,5—4,0 31 17 11 10 69 9 13 5 3 1 31 — — —
Пески гравелистые 5 1,0—23,0 4—30 7—15 5—10 2—10 28-46 3—13 4—34 12—40 1—23 0—3 51—71 0,4—3 2 сл.—0,4 0,4—3
13 10 7 6 36 7 19 22 13 1 62 0,2 1,8 1
Пески крупные Б 4,2—41,0 сл. 0-5 0—4 2—18 2—18 3—25 20—48 23—44 2—8 0,4—6 80—99 сл.—3 сл.—1 сл.—3
2 2 6 10 14 33 33 4 4 88 2 1 1
Пески средней круп- ности 12 0,6—20,0 0—5 0—4 0—6 0—10 1—18 0—18 1—26 18—64 10—46 1—9 86—98 0,4—13 сл.—4 сл.—12
1 1 1 3 6 5 9 50 23 4 91 3 1 <1
Пески мелкие 13 0,3—13,7 0—12 0—1 0—1 0—2 0—14 0-3 0—16 1—49 32--82 ~ 62 2—20 78—99 0,4—15 сл.—10 сл.—5
1 0,3 0,2 0,5 2 1 4 16 10 93 5 3 2
Пески пылеватые 12 1,0—45,0 0—1 0—1 0—1 0—1 0—4 1 0—2 . 0—5 0-30 1—49 18—83 66—97 3-34 14 0,4—26 9 5
сл. сл. сл. сл. 1 1 2 10 31 41 85
Супеси 4 0,8—4,5 — — — — — 0-6 1—2 3—5 23—48 1 1 27—3864—81 19—36 7—22 17 11—15 13
1 2 4 30 33 170 30
Примечание. В числителе показаны пределы содержания каждой фракции, в знаменателе — их среднеарифметические значения.
включений и меньшей мощностью ио сравнению со средиечетвертичны-
ми образованиями аналогичного генезиса.
Все вышеохарактеризованные четвертичные отложения па террито-
рии, расположенной к северу от южного борта долины Сыпи и в узкой
полосе, прилегающей непосредственно к Уралу в более южных районах
области, подстилаются терригенными юрскими и меловыми отложения-
ми. Первые представлены конгломератами, песчаниками, уплотненными
песками, аргиллитами и глинами с прослоями бурых углей (угленосная
формация средне-верхнеюрского возраста). Меловые отложения пред-
ставлены мощной толщей алевролитов, глин, песков и песчаников, со-
держащих в нижней и средней части толщи крупные конкреции извест-
ковистого материала. В остальных районах области четвертичные отло-
жения залегают непосредственно на опоках, опоковидных глинах, пес-
чаниках, диатомитовых и диатомовых глинах эоцена, глинистых породах
чеганской свиты или песчано-глинистых континентальных толщах оли-
гоцена, достаточно многочисленные выходы которых прослежены в бор-
тах долин многих рек южной и центральной частей области.
Современное состояние отложений, слагающих верхнюю часть раз-
реза ледниковых и водно-ледниковых равнин, существенно неодинаково
в разных районах Мужинско-Сосьвинской области, что обусловлено да-
леко неодинаковой теплообеспеченностыо различных частей области в
связи с ее большой протяженностью с севера на юг. В самой северной
части области, расположенной севернее Полярного круга, развиты
только низкотемпературные мощные многолетнемерзлые толщи. В цент-
ральных районах ее достаточно широко, распространены как многолет-
немерзлые, так и талые породы, а в южных районах развиты только
талые, как правило, сильноувлажненные породы, среди которых встре-
чаются небольшие по площади перелетки.
Многолетнемерзлые моренные супесчано-суглинистые и песчаные
водно-ледниковые отложения зырянского оледенения, расположенные
севернее широты пос. Лабытнанги, имеют среднегодовую температуру
от —2—3 близ этого поселка до —5—6° на севере области. Мощности
мерзлых толщ здесь большие и составляют 220—350 м. Южнее, до ши-
роты низовий р. Сыпя средне- и верхнечетвертичные отложения также
находятся на огромных площадях в многолетнемерзлом состоянии. Тем-
пература мерзлых пород здесь обычно изменяется от —0,5—1 до —1,5—
2°; мощность мерзлых толщ не превышает 300 м, во многих районах
они имеют двухслойное строение, причем мощность верхнего слоя мерз-
лых пород обычно не менее 50—80 м и в целом уменьшается к югу.
В более южных районах области мпоголетнемерзлые породы развиты
вплоть до устья р. Тапсуй, но здесь они занимают, как показали
исследования сотрудников Московского университета и Второго Гидро-
геологического управления, относительно небольшие площади и приу-
рочены к бугристым торфяникам и участкам, сложенным преимущест-
венно связными грунтами покрытым замшелыми темно-хвойными леса-
ми. Здесь также широко развиты перелетки, встречаются участки с
несливающейся мерзлотой. Среднегодовые температуры многолетнемерз-
лых толщ в этой части области почти нигде нс опускаются ниже —Г,
мощность верхнего слоя их обычно составляет 15—30 м, местами не-
сколько больше. В более южных районах области, вплоть до ее южных
границ могут встречаться многолетнемерзлые породы реликтового слоя,
кровля которых залегает на глубинах 100 м и более (Баулин и др.,
1967; Шполянская, 1971 и др.).
Многолетнемерзлые породы Мужинско-Сосьвинской области явля-
ются главным образом эпигенетически промерзшими. Сингенетически
262
мерзлые породы встречаются лишь в самой верхней части разрезов
лозднеголоцеповых болотных и аллювиальных отложений в северных
районах области. Льдистость пород в верхней 10-метровой части раз-
,реза достаточно различна. Наибольшая льдистость (до 70—80% в объ-
емных единицах), как и в других областях, свойственная многолетне-
мерзлым торфам. Среди песчаных пород явно преобладают породы с
массивной криогенной текстурой, при которой влажность обычно не
выше 25—30%. Среди глинистых пород, которые только в голоцене не-
однократно промерзали и оттаивали, что, естественно, приводило к су-
щественному разуплотнению их в верхней части разреза всех геоморфо-
логических элементов рельефа, широко распространены как льдистые
и сильнольдистые толщи со слоистой или сетчато-слоистой разрежи-
вающейся вниз по разрезу криогенной текстурой и влажностью до 40—
•50% и более, так и слабольдистые породы с массивной криогенной
текстурой и влажностью до 20—25%.
Талые и немерзлые породы, развитые в пределах области, харак-
теризуются в большинстве районов значительной увлажненностью. Гли-
нистые породы имеют чаще всего пластичную консистенцию. Песчаные
породы во многих районах с глубины 1—3 м водонасыщеиы. Торфяные
образования также полностью водонасыщеиы. Степень увлажнения по-
род существенно снижается лишь на приречных и возвышенных, рас-
члененных и хорошо дренированных территориях.
Естественная влажность талых среднечетвертичных водно-леднико-
вых песчаных пород, залегающих выше уровня грунтовых вод, изменя-
ется, как показали исследования в бассейне р. Сев. Сосьва, от 5—10%
до 20—25% (табл. 28). Наименьшая влажность характерна для самых
верхних горизонтов разреза, а также пород, развитых по берегам рек:
здесь часто отмечаются слабовлажные породы. В остальных районах и
в более низких горизонтах толщи пески влажные или насыщенные во-
дой. Ниже уровня грунтовых вод влажность песков обычно равна 25—
30%.
Объемная масса водно-ледниковых песков колеблется от 1,42 до
2,00 г/см3, а объемная масса скелета у песков средней крупности изме-
няется в пределах 1,46—1,81 г/см3, у мелких —1,42- 1,73 г/см3, а у пы-
леватых— снижается до 1,30—1,54 г/см3. Пористость всех разностей
довольно высокая: среднее ее значение обычно превышает 40%. Среди
этих отложений встречаются самые различные по плотности породы:
коэффициент плотности изменяется от 0,10 до 0,85. Чаще всего описы-
ваемые отложения находятся в среднем по плотности сложения; рых-
лым сложением чаще всего характеризуются пылеватые пески.
Угол естественного откоса флювиогляциальных песков изменяется
от 33 до 42°. Под водой угол естественного откоса песков уменьшается
до 24—36v. Среди рассматриваемых отложений истинных плывунов в
понятии А. Ф. Лебедева нами не встречено.
Все эти данные позволяют рассматривать талые среднечетвертич-
ные водно-ледниковые песчаные образование в качестве достаточно бла-
гоприятных пород в инженерно-геологическом отношении, особенно на
дренированных участках, в пределах которых уровень грунтовых вод за-
легает на значительной глубине.
Среднечетвертичные талые моренные образования, представленные
s основном легкими и средними суглинками, являются плотными, сла-
бо- или среднесжимаемыми породами. По своим инженерно-геологиче-
ским особенностям они, как показали исследования В. Т. Трофимова
(1964) в бассейне р. Сев. Сосьва, аналогичны моренным образованиям
Белогорского материка, охарактеризованным выше.
263
Таблица 28
Свойства н естественная влажность среднечетвертичных флювиогляциальных отложений запада Западно-Сибирской плиты
(бассейн Сев. Сосьвы и западная часть Белогорского материка)
Показатель Гранулометрические разновидности пород
пески гравслис тые пески крупные пески средней крупности пески мелкие пески пылезатыс супесь
Естественная влажность, °'о 5—25 — — 5—20 | 10—25 10—25
Плотность, г /см3 2,65—2,68 2,66 2,66—2,70 2,68 2,64—2,69 2,66 2,63—2,68 2,65 2,62—2,70 2,65 2,62—2,66 2,65
Объемная масса, г/см8 1,82—1,94 — — 1.52—1,70 .1,42—1,78 1,59—2,00
Объемная масса скеле- та, г/см3 при естественном сложении 1,57—1,60 — — 1,40—1,57 1,46 1,30—1,54 1,41 1,45—1,70 1,56
при рыхлом сложении 1,37—1,85 1,63 1,43—1,48 1.46 1,40-1,70 1,51 1,31—1,47 1,40 1.12—1,52_ 1,37 1,14—1,32 1,26
при плотном сложении 1,71—2,03 1,85 1,69—1,73 1,71 1,68—1,98 1,77 1,46—1,78 1,65 1,45—1,80 1,67 1,58- 1,84 1,73
Пористость, % при естественном сложении 40—41 — — 40-^47 45 42—51 47 35—46 41
при рыхлом сложении 31—48 39 45—47 46 36—47 43 45-51 47 43—57 48 50—57 52
при плотном сложении 24—36 31 35-38 36 25—36 33 33—45 38 32—45 37 30—40 35
Продолжение табл. 28
Показатель Гранулометрические разновидности пород
пески гринелис- тыс пески крупные пески средней крупности пески мелкие пески пылеватые супесь
при естественном сложении 0,66—0,68 — — 0,68—0,90 0,80 0,71—1.04 0,87 0,55—0,82 0,70
Коэффициент пористости при рыхлом сложении 0,45—0,94 I 0,65 1 0,81—0,89 0,84 0,55—0,85 0,76 0,80—0,96 0,89 0,75—1,34 0,94 1,00—1,30 1,10
при плотном сложении 0,31—0,56 0,45 0,54—0,60 0,57 0,34—0,58 0,50 0,50—0,82 0,60 0,48—0,81 0,59 0,43—0,66 0,53
Полная влагоемкость, % 25—26 — — 26—34 31 27-39 33 21—31 27
Коэффициент плотности 0,50—0,66 — — 0,10—0,74 0,18-0.76 0,49—0,85
Уплотняемость 0,29-0,71’ 0,45 0,48 0,44—0,62 0,52 0,16—0,65 0,49 0,45—0,92 0,60 0,72—1,28 1,03
Коэффициент фильтрации, м/сут при ненарушенном сложении 1 — до 8,0 1,5—3,5 2,3 0,5—2,7 1,1 0,45—0.70 0,57
при нарушенном сложении и средней плотности 3,1—9,8 6,2 4,7—11,4 6,5 2,4—9,5 4,8 0,9—5,4 3,1 0,2-5,7 1,4 0,3—0.8 0,5
Угол естеств. откоса, градус в воздушно-сухом состоянии 35—40 37 33—36 34 33—38 35 33—39 36 34—40 35 —
под водой 32—35 33 29—34 32 26—34 31 24—35 31” 26—34 31 —
Инженерно-геологические особенности многолетнемерзлых верхне- и
особенно среднечетвертичных ледниковых и водно-ледниковых отложе-
ний, очень широко развитых в северной половине области, в региональ-
ном плане изучены слабо. Выше уже указывалось, что мерзлые песча-
ные породы в большинстве районов характеризуются массивной крио-
генной текстурой. Нормативные сопротивления этих пород вертикаль-
ному давлению в соответствии со Строительными нормами и правилами
увеличиваются с юга на север от 7 105—9-Ю5 Па при температурах
—0,5—Г до 18-105 Па и более при температурах —5—6°. Осадки при
протаивании этих пород будут несущественны. Льдистые и сильнольдис-
тые суглинистые моренные породы характеризуются более низкими зна-
чениями нормативного сопротивления вертикальному давлению: оно из-
меняется от 3-105—4*103 до 8-105—9-Ю5 Па при тех же самых средне-
годовых температурах пород. Осадки при протаивании этих пород мо-
гут достигать 20—40 см/м, причем наибольшие их величины будут ха-
рактерны для верхней 3—4-метровой части грунтовой толщи. При про-
таивании глинистые породы будут переходить в пластичное, а местами
даже в скрытотекучее состояние.
Наибольшие осадки (до 60—80 см/м) при протаивании многолет-
немерзлых пород будут наблюдаться, как и в других районах севера
Западносибирской плиты, в пределах бугристых торфяников, сложен-
ных чрезг/.’чайно сильнольдистыми торфами, оторфованными супесями
и суглинками. Условия проведения строительства в их пределах — зада-
ча очень и. очень сложная. Несколько менее сложными условиями ха-
рактеризуются массивы, сложенные талыми, насыщенными водой силь-
носжимаемыми торфами. Инженерно-геологические особенности этих
пород, так же как и песчанисто-глинистых образований туртасской, но-
вомихайловской, атлымской свит и глинистых пород чеганской свиты,
которые подстилают четвертичные отложения- и обнажаются в южной
части Мужинско-Сосьвинской области, в целом аналогичны одновоз-
растным образованиям смежных районов Западно-Сибирской плиты и
рассмотрены выше.
Весьма специфическими инженерно-геологическими особенностями
обладают эоценовые кремнистые отложения, представленные опоками,
диатомитами, опоковидными и диатомитовыми глинами. Для всех этих
пород характерны высокая пористость, большая влагоемкость (до 50—
70%), относительно высокая прочность в сухом состоянии и ее значи-
тельное снижение в водонасыщенном, а также слабая морозоустойчи-
вость. Например, опоки желто-серого и светло-серого цвета, развитые
в северной части возвышенности Люлин-Вор в долине Сактытьи, пред-
ставляют собой «мягкие», легкие породы с объемной массой скелета
-около 1 г/см3. Пористость этих опок, как и диатомитов, составляет 50—
•60%. Временное сопротивление сжатию их в воздушно-сухом состоянии
обычно равно 50-1(г—60-105 Па, а в водонасышенном оно снижается
до 10-105—15* 105 Па. Опоки обладают довольно высокой водопроч-
носшо. Однако при «многократном увлажнении и высушивании опок на-
•блюдалось их растрескивание и шелушение стенок образца.
Отличительной чертой кремнистых эоценовых образований является
их слаба/ морозоустойчивость, что обусловлено их высокой влагоем-
костью. •" Зразцы правильной формы (кубики со стороной 4—6 см) уже
после 2 . стандартных циклов замораживания — оттаивания растрес-
кивал: > на крупные обломки. Дальнейшие испытания приводили к пол-
ному разрушению изучаемых образцов. Слабая «морозоустойчивость
опок и диатомитов, их значительное размягчение при насыщении водой
способствуют достаточно быстрому выветриванию этих пород. В итоге
266
образуется мелкообломочный элювий с высокодисперсным, пластичным
заполнителем, который по своим свойствам близок жирным глинам:
влажность верхнего предела пластичности его выше 90%, нижнего —
65%, а число пластичности выше 25 (Трофимов, 1968).
Материалы инженерно-геологического изучения кремнистых эоцено-
вых отложений, развитых в пределах Мужинско-Сосьвинской области и
более южных районов запада Западно-Сибирской плиты, позволяют
рассматривать эти породы в качестве надежных оснований промышлен-
ных и гражданских сооружений при условии сохранения их естествен-
ного сложения. Слабая морозоустойчивость, большая влагоемкость и
размягчаемость их должны учитываться при производстве строитель-
ных работ из-за возможности их достаточно быстрого выветривания, в'
результате чего свойства кремнистых образований резко изменяются.
Подземные воды. Грунтовьде воды, заключенные в талых песчаных
водно-ледниковых средне- или верхнечетвертичных отложениях, залега-
ют на глубинах от 1—2 до 15—20 м. В большинстве районов они рав-
ны 2—5 м, а на заболоченных участках и болотах уменьшаются до
0,2—1,0 м. По особенностям режима и химического состава эти воды
полностью аналогичны грунтовым водам Обско-Казымской области.
Они также проявляют лишь общекислотную агрессивность к бетонам
(углекислотная агрессивность их не изучена).
Надмерзлотные воды, очень широко развитые в северной половине
описываемой области, залегают в основном на глубинах от 0,2 до 0,5—
0,6 м и заключены в различных по возрасту и генезису отложениях.
Оии характеризуются очень низкой минерализацией (0,05—0,3 г/л),
преимущественно гидрокарбопатпо-кальциевым составом, загрязнен-
ностью органическими примесями. Эти воды, как правило, проявляют
•общекислотную агрессивность к бетонам. Их наличие обусловливает
способность грунтов сезопиоталого слоя разжижаться под воздействием
динамических нагрузок.
Современные экзогенные геологические процессы и явления. Значи-
тельная протяженность области с севера на юг, различное состояние
пород и неодинаковая их температура обусловили развитие различных
экзогенных геологических процессов и явлений, в частности, большое
разнообразие типов сезонного промерзания и протаивания пород. Наи-
более широко распространены длительно устойчивый, полупереходный
континентальные и умеренно коитинетальные типы сезонного протаива-
ния в песчаных, супесчано-суглинистых породах и торфах. Наименьшие
глубины протаивания, как и в пределах других районов севера плиты,
свойственны торфам: они увеличиваются от 0,3—0,6 м на севере до 0,6—
1,0 м — на юге области (максимальные величины отмечаются на вер-
шинах торфяных бугров). Супесчано-суглинистые породы в зависимо-
сти от их температуры, характера растительного покрова и льдистости
протаивают иа 0,5—1,2 м. Пески обычно протаивают на глубину до
1-2 м.
На участках развития талых пород формируются в основном пере-
ходный и полупереходный континентальные типы сезонного промерза-
ния в песках, супесях, суглинках и торфах. В южных районах обла-
сти, кроме того, распространен длительно устойчивый преимущественно
континентальный тип сезонного промерзания в песках. Наименьшие
глубины сезонного промерзания, равные 0,6—1,2 м, формируются па
торфяных болотах, а максимальные — до 2—5—3 м—иа участках, сло-
женных песками.
В северной части области широко развиты мерзлотные процессы,
средн которых термокарст имеет наибольшее распространение и осо-
267
бенно сильно осложняет инженерно-геологические условия местности.
Другим явлением, существенно затрудняющим изыскания и проведе*
ние строительных работ во всех районах области, является заболочен-
ность территории.
Заключение. Инженерно-геологические условия области сложные и
весьма различны в разных ее частях. Наибольшей сложностью они от-
личаются в северной половине территории, что обусловлено широким
распространением многолетнемерзлых пород и активным развитием пу-
чинных и термокарстовых процессов. В целом наиболее простыми ин-
женерно-геологическими условиями характеризуются южные районы
области, где разрез грунтовой толщи сложен, как правило, песками. Ос-
новные трудности проведения строительства, особенно линейного, обус-
ловлены в этих районах значительной увлажненностью и заболоченно-
стью территории.
ГЛАВА VIII
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЛАСТИ
АККУМУЛЯТИВНЫХ РАВНИН,
СЛОЖЕННЫХ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО МОРСКИМИ
СРЕДНЕ- И ВЕРХНЕЧЕТВЕРТИЧНЫМИ
ОТЛОЖЕНИЯМИ
Основные инженерно-геологические
особенности области
Область преимущественного развития морских четвертичных отложе-
ний занимает огромную площадь в северной половине Западно-Сибир-
ской плиты Она протягивается от северных склонов Сибирских увалов
до побережья Карского моря. Вся эта территория характеризуется из-
быточным увлажнением и недостаточной теплообеспеченностью (Мезен-
цев, Карлацевич, 1969). Вследствие этого климатические условия обла-
сти очень суровые: среднегодовые температуры в ее пределах изменя-
ются от минус 3,5—4° на юге до минус 10—12° — на самом севере.
Большая часть этой огромной территории занята тундрой, а южные
районы представляют северную тайгу с огромными массивами бугри-
стых торфяников.
В леотектоническом плане территория области практически цели-
ком охватывает неоднородную в структурном отношении Ямало-Ненец-
кую крупную моноклиналь и западные районы Северо-Енисейской
крупной структурной ступени. Рельеф ее характеризуется четко выра-
женной яруслостью: здесь хорошо выражено шесть террасовидных мор-
ских и лагунно-морских и связанных с ними озерно-аллювиальных уров-
ней, плоская поверхность которых в различной степени изменена в ос-
новном эрозионными и мерзлотными процессами. Абсолютные отметки
колеблются от 0—5 м на побережьях Карского моря, Обской, Тазов-
ской и Гыдапсйой губ и Енисейского залива до 120- -160 м, а места-
ми и более. Большинство районов области имеет абсолютные отметки
40—80 м.
Большую часть области занимают среднечетвертичная морская
равнина, имеющая абсолютные отметки от 60—70 до 100—120 м (в
районах активных позднечетвертичных поднятий до 150—160 м и бо-
лее), и верхнечетвертичная морская равнина (и связанная с ней в юж-
ных районах области озерно-аллювиальная равнина) с абсолютными
отметками 45—70 м. Эти морские равнины обрамляются позднечетвер-
тичными морскими и лагунно-морскими террасами и современными лай-
дами.
Одной из важнейших особенностей инженерно-геологической обста-
новки описываемой области является чрезвычайно широкое распрост-
ранение в верхней части разреза средне- и верхнечетвертичных и сов-
269
ременных морских, прибрежно-морских и лагунно-морских отложений,
мощность которых достигает 200—300 м. Все остальные юнетические
типы отложений (аллювиальные, озерно-аллювиальные, озерные и др.),
за исключением, иожал\й, болотных, имеют резко подчиненное значе-
ние.
Морские четвертичные отложения представлены различными по
дисперсности образованиями: от гравия и гравелистых песков до тя-
желых глин. Однако преобладающим, наиболее характерным типом по-
род являются суглинки, легкие глины, супеси и пылеватые пески. При
этом роль глинистых (связных) грунтов увеличивается вниз по разре-
зу и в северных районах области, где они часто существенно засолены.
В верхней части толщ (до глубины 2—5 м на севере и до 10 м и бо-
лее— на юге) часто преобладают пылеватые и мелкие пески и супеси
(прибрежно-морские образования и отложения регрессивной фазы раз-
вития морского бассейна на каждом этапе его жизни).
Четвертичные отложения подстилаются палеогеновыми и меловы-
ми образованиями. Наибольшее число выходов олигоценовых и эоцено-
вых отложений, представленных соответственно каолинизпрованными
различными по дисперсности песками и кремнистыми образованиями
(диатомовые и опоковидпые глины, реже диатомиты и опоки), отмече-
но в южной половине области, особенно в пределах юга Тазовскою по-
луострова, На дым-Пуровского междуречья и в верховьях р. Полуй.
В пределах огромных пространств Ямала и Гыдана известны очень не-
многочисленные выходы палеоценовых и меловых пород.
Территория области характеризуется чрезвычайно широким распро-
странением многолетпемерзлых пород, что обусловливает весьма и весь-
ма специфичные особенности инженерно-геологической обстановки. В
северной части области многолетнемерзлые породы имеют, как показано
в гл. Ill, практически сплошное распространение, низкие температуры
(от —3—4 до —8—10°), значительную мощность (до 300—400 м, ме-
стами более) и монолитное строение по разрезу. В этих районах разви-
ты в основном льдистые и сильнольдистые сингенетические (в север-
ной половине Ямальскою, Гыданского и Тазовского полуострова) и
эпигенетические (на остальной территории) мерзлые толщи, преобла-
дают устойчивый и длительно устойчивый преимущественно континен-
тальные мелкие типы сезонного протаивания. В районах, примыкающих
к Полярному кругу и расположенных южнее его, распространение мно-
голетнемерзлых пород, как правило, эпигенетически промерзших, пре-
рывистое по площади и разрезу, температуры их в основном выше —2—
—3°; здесь широко развиты двухслойные мерзлые толщи, широко проте-
кает современный термокарст, преобладают переходные и полупереход-
ные преимущественно континентальные и в «меньшей степени умеренно-
континентальные (на востоке часто повышенноконтинентальные) типы
сезонного протаивания и промерзания. Талые породы в целом занима-
ют не более 15% территории области. Лишь в южных районах ее пло-
щадь их развития возрастает до 40—50% территории. Все талые по-
роды сильно увлажнены вследствие избыточного увлажнения террито-
рии и близкого к поверхности залегания грунтовых вод.
Для территории области характерны очень широкий разброс пока-
зателей инженерно-геологических свойств пород, что обусловлено,
во-первых, существенно неодинаковыми дисперсностью и особенно льди-
стостью развитых здесь отложений, и, во-вторых, различным их совре-
менным состоянием и температурой. В целом в разрезах всех геолого-
генетических комплексов по своим свойствам резко обособляются гли-
нистые породы и породы песчаные, что связано со слишком различной
270
их льдистостью. При этом пески одинакового состава, развитые в пре-
делах различных геолого-генетических комплексов и имеющие одина-
ковый тип криогенного строения, близки и по своим свойствам. Среди
глинистых пород можно выделить три крупные группы. В первую из них
входят сингенетически промерзшие морские верхнечетвертичные и го-
лоценовые глинистые образования, характеризующиеся очень высокой
льдистостью, в том числе высокой шлировой льдистостью, вследствие
чего размах показателей их свойств наиболее велик. Вторую группу со-
ставляют верхпечетвертичные и голоценовые ,м орские и лагунно-мор-
ские глинистые породы, которые эпигенетически промерзли после голо-
ценового термического оптимума, будучи перед этим сильноувлажнен-
ными. Опи характеризуются в целом несколько меньшей льдистостью
и мепьшим диапазоном изменения показателей свойств. К третьей груп-
пе относятся глинистые отложения салехардской свиты, которые до
своего промерзания в начале (?) верхнего плейстоцена были в какой-
то степени литифицированы. В голоценовый термический оптимум на
многих возвышенных участках в южной половине области они*были су-
щественно осушены и при промерзании приобрели невысокую льдис-
тость. Вследствие этого их толщи здесь более плотные и характеризу-
ются меньшим разбросом показателей свойств.
Прочностные свойства мерзлых пород в северной половине области
вследствие их низких среднегодовых температур достаточно высокие
и выдержаны на больших площадях. В южных ее районах, где темпе-
ратуры; пород выше —3°, они невелики, а главное сильно изменяются
на небольших расстояниях. Талые глинистые породы, развитые в этой
части области, характеризуются вследствие их высокой влажности не-
высокой несущей способностью и значительной сжимаемостью. Породы
слоя сезонного оттаивания, насыщенные надмерзлотными водами, во
всех районах области под влиянием динамических нагрузок могут раз-
жижаться и переходить в плывунное состояние.
Широкое распространение мощных толщ многолетне мерзлых пород
определило особенности гидрогеологической обстановки верхней части
разреза области (см. гл. III). В большинстве районов особенно важное
значение имеют воды сезонноталого слоя. Опи залегают на очень не-
большой глубине (0,2—1,5 м), имеют невысокую минерализацию (до
0,1—0,3 г/л), кислую реакцию, обычно проявляют общекислотную аг-
рессивность к бетонам. Этот тип вод, несмотря на кратковременность
его существования (2—4 месяца), оказывает огромное влияние на про-
цессы, происходящие в слое сезонного протаивания — промерзания
грунтов, а также во многом определяет прочностные и- деформационные
свойства сезонноталых пород.
Воды несквозных и сквозных таликов, развитых в центральных и
особенно широко в южных районах области, также обычно залегают на
небольшой глубине. По своим составу и свойствам опи близки к во-
дам сезонноталого слоя: обладают в основном общекислотпой, а в ряде
случаев и выщелачивающей агрессивностью к бетонам (углекислотная
агрессивность в большинстве районов не изучена).
В пределах низких морских островов и лайд под маломощным сло-
ем (2—10 м) мерзлых пород встречаются сильпоминерализованные от-
рицательнотемпературные подземные воды (криопэги), проявляющие
сульфатную и магнезиальную агрессивность к бетонам. Межмерзлот-
ные воды подобного состава могут быть встречены в мерзлых морских
отложениях и на значительном удалении от морских побережий. Одна-
ко здесь они должны залегать на значительно большей глубине.
Широкое распространение мпоголетнемерзлых пород обусловлива-
271
«т, как показано в гл. III, весьма специфичный комплекс мерзлотных
процессов, развитых в северной и южной частях области. Для север-
ных районов наиболее характерно морозобойиое трещинообразование,
ведущее к дальнейшему росту или новообразованию жильных льдов,
промерзание формирующихся осадков, термоабразионное разрушение
берегов моря и озер, солифлюкционное течение грунтов на склонах юж-
ной экспозиции. В южной части области наиболее важную роль играет
термокарст, приводящий к формированию отрицательных заболоченных
форм рельефа, что существенно усложняет и без того сложные инже-
нерно-геологические условия.
К числу наиболее важных черт этой области относится ее исключи-
тельно сильная заболоченность и заозерениость, что связано с избыточ-
ным атмосферным увлажнением всей ее территории, близким залега-
нием мерзлых водоупоров и в целом слабой дренированностью морских
равнин и террас. Особенно сильно заболочены и главное заторфованы
районы южной тундры, лесотундра и северная тайга. В последней раз-
виты огромные по площади массивы плоско- и выпуклобугристых тор-
фяников, в пределах которых мощность торфа изменяется от 1—2 до
4—5 м. На севере области она редко превышает 2 м.
Таким образом, основными инженерно-геологическими особенно-
стями области являются: 1) очень суровые климатические условия,
2) четко выраженная ярусность рельефа и его плоский, в целом слабо
расчлененный аккумулятивный характер; 3) чрезвычайно широкое рас-
пространение в верхней части разреза морских, прибрежно-морских и
лагунно-морских существенно глинистых средне-, верхнечетвертичных и
голоценовых отложений; 4) чрезвычайно широкое распространение мно-
голетнемерзлых пород, причем их температуры, мощность, строение и
льдистость, комплекс процессов и явлений и другие параметры зако-
номерно изменяются от северных районов области к южным; 5) очень
широкий размах показателей большинства инженерно-геологических
свойств пород; 6) сильная заболоченность и во многих районах силь-
ная заозерениость и заторфованность территории, особенно южной ее
половины.
Все эти особенности по разному комплексируются в разных частях
этой огромной по площади области. Это обусловлено особенностями ге-
ологического развития этих частей области в четвертичное (особенно
в позднечетвертичное) время и неодинаковыми условиями современной
влаго- и теплообеспеченности. В соответствии с этим в пределах опи-
сываемой области выделено четыре инженерно-геологических области
второго порядка, характеристика которых приводится ниже.
Северная Обь-Енисейская область
’Северная Обь-Енисейская область включает огромные пространства
Обь-Надымского, Надым-Пуровского, Пур-Тазовского и западной ча-
сти Таз-Енисейского междуречий. Эта большая по площади террито-
рия расположена в основном в северотаежной подзоне, для которой ха-
рактерны весьма избыточное увлажнение и недостаточная теплообеспе-
чснность. Северная часть Надым-Пуровского и Пур-Тазовского между-
речий входит в состав южной тундры и лесотундры, теплообеспечен-
ность которых еще меньше. В соответствии с этим среднегодовые тем-
пературы воздуха уменьшаются от —3,5—4° на юге области до —8,5—
5е — на севере ее.
Территория области включает различные, преимущественно поло-
окительные новейшие структуры Ямало-Ненецкой крупной моноклина-
272
ли и крайних западных районов Северо-Еиисейской крупной структур-
ной ступени. Рельеф ее в целом плоский, слабо расчлененный и очень
слабо дренированный. Абсолютные отметки изменяются от 50—60 до
100—120 м и достигают несколько больших значений (до 140—150 м)
лишь в пределах Куноват-Полуй-Казымского междуречья, приурочен-
ного к Обь-Казымскому сводоподобному новейшему поднятию. Эта тер-
Рис. 90. Ландшафт верхнечетвертичной водораздельной равнины. Мерз-
лые бугристые торфяники в пределах Таз-Енисейскиго междуречья на
широте пос. Красноселькуп. Фото А. П. Тыртикова
ритория характеризуется несколько большими по сравнению с другими
районами расчлененностью и дренировапностью местности. Наиболее
низкие абсолютные отметки (в основном 50—70 м) свойственны Пур-
Тазовскому междуречью, территория которого в поздпечетвертичное
время испытывала относительные опускания (Андреев, 1970).
Большую ча1сть области занимает среднеплейстоценовая морская
равнина с абсолютными отметками от 60—70 до 100—120 м (местами
до 140—150 м). Эту равнину па севере обрамляют морские и лагунно-
морские верхнечетвертичные террасы, а в южной половине области —
озерно-аллювиальные равнины, которые особенно широко развиты в
пределах Пур-Тазовского междуречья.
Одной из наиболее характерных черт области является ее исклю-
чительно сильная заболоченность и заозерепность. Особенно сильно за-
болочены восточная часть Обь-Надымского междуречья, Надым-Пу-
ровское и Пур-Тазовское междуречья (рис. 90,91). Здесь очень широко
развиты огромные по площади плоско- и выпуклобугристые торфяные
болота, в пределах которых мощность торфяной залежи изменяется от
1—1,5 до 4—5 м, причем во многих, если не в большинстве районов,
она несколько больше 2 м.
Инженерно-геологическая характеристика пород. В пределах боль-
шей части описываемой области верхняя часть разреза сложена средне-
273
четвертичными отложениями салехардской свиты, представляющими со-
бой сложно построенный комплекс морских, ледниково-морских и при-
Рис 91. Мерзлые бугристые торфяники и талые болота па поверх,юс ги
казанцевской равнины Пур-Тазовское междуречье. Фото А П. Тыр-
тикова
Рис. 92. Гистограмма частот встречаемости различных грануло-
метрических типов пород в верхней части разреза (0—90 м)
отложений салехардской свиты Северной Обь-Енисейской обла-
сти:
1 — пески гравелистые и крупные; 2 — пески средней крупности;
3 — пески мелкие; 4 — пески пылеватые; 5 — супеси и суглинки
легкие; 6 — суглинки средине; 7 — суглинки тяжелые; 8 — глины
легкие; 9 — глины средние; 10 — глины тяжелые
брежно-морских образований. Обычно опн имеют мощность в несколь-
ко десятков метров н лишь в ряде районов Надым-Пуровского между-
274
Гранулометрический состав отложений салехардской свиты Северной Обь-Енисейской области
(обобщенные данные)
Таблица 29
Грунт Количество образцов Глубина отбо- ра образцов, ы Процентное содержание частиц по фракциям (диаметр в мм)
1 >1 1 1-0,5 0,5—0,25 0,25-0,1 0,1—0,05 0,05-0,01 <0,01 0,01-0,005'0.005-0.001 <0,001
Песок гравелистый 1,2—1,6 34—54 10—12 17—32 10—14 4—6 2—4
2 44 11 25 12 5 3
Песок крупный 1 1,4—1,6 10 46 31 4 3 6
Песок средней круп- 26 0,2—20,0 0—34 2—37 22—70 4—41 0—12 1—8 0-11
ности 4 12 51 23 6 3 1
0.2—21,0 0—6 0—45 1—45 4—85 1—24 0—13 0—12
Песок мелкий 52
0 3 30 52 9 4 2
0,1—18,0 0—7 0—10 0—50 1—70 9—75 1—31 0—15
Песок пылеватый 92 0 1 10 33 35 15 ‘ 6
0,2—25,0 0—6 0—12 0-58 6—69 7—58 11—20 1—9 1—10 1-14
Супесь 30 0 3 21 34 26 16 3 5 8
0,2—25,0 0—18 0—30 0—34 4—57 6—71 21—30 1—21 1—15 6-20
Суглинок легкий 74 0 2 7 32 33 26 6 8 12
0,1—90,0 0—5 0—33 0—36 1—49 3—66 31—40 3—18 2—21 6—26
Суглинок средний 103 0 2 8 19 36 35 ” 9 Ю 16
1,2—80,0 0—1 0—7 0—29 0—36 15—55 41—50 6—22 5—22 10—27
Суглинок тяжелый 79 0 1 5 13 36 45 11 14 20
Продолжение табл. 29
Грунт Количество образцов Глубина отбо- ра образцов, и Проне'иное содержание частив по 4>ракг.иям (диаметр в мм)
>1 1-0,5 0,5—0,25 0,25—0,1 0,1—0,05 0,05—0,01 <0,01 0,01—0,005 0,005-0,001 <0,001
Глина легкая 48 0,2—55,0 0-3 0 0—28 2 0—31 11 13-44 31 51—64 56 4—29 12 7—33 19 11—36 25
Глина средняя 18 4,8—35,0 0—1 0—9 0—15 13-32 66—80 3-31 19—32 16-50
0 2 5 23 70 19 25 26
Глина тяжелая 16 4,5—35,0 0—1 0—6 0—14 2—12 81—98 5-30 26—48 20—56
0 1 4 6 ' 89 15 41 33
Примечания: 1) пески названы в соответствии с классификацией Строительных норм и правил (СНиП П-Б. 1-62), глинистые породы—по
классификации Н. А. Качинского (1958);
2) в числителе показаны пределы содержания частиц каждой фракции, в знаменателе—их среднеарифметические значения.
репья, особенно в его северной части на участках развития линейно-
грядового рельефа, она существенно сокращается (до 10—15 м, а ме-
стами и менее), что обусловлено высоким положением кровли эоцено-
вых и олигоцсновых пород в этих районах в течение всей ямальской
трансгрессии (Андреев, 1970; Андреев, Белорусова, 1961; Лазуков, 1970
и др.).
Изучение дисперсности отложений салехардской свиты, результаты
которого приведены в табл. 29 и на рис. 92 и 93, позволяет сделать
Глубина интервалов опробования и
Г~12
Рис. 93. Гистограмма встречаемости
глинистых (1) и песчаных (2) пород
на различной глубине в верхней ча-
сти разреза (0—90 м) отложений
салехардской свиты
Рис. 94 Полигоны частот встречае-
мости различных гранулометрических
типов пород в верхней части разреза
отложений салехардской свиты в
пределах Обско-Надымского (а), На-
дым-Пуровского (б) и Пур-Таз-Ени-
ссйского (в) междуречий:
1 — пеекк гравелистые и крупные;
2 — пеечн средней крупности; 3—
пески мелкие; 4 — пески пылеватые;
5 — супеси и суглинки легкие; 6 —
суглинки средние; 7—суглинки тя-
желые; 8 — глины легкие; 9 — глины
средние; 10—глины тяжелые; кри-
вые а, б и в построены по данным
160, 164 и 217 анализов соответст-
венно
следующие выводы: 1) рассматриваемый комплекс отложений представ-
лен широким диапазоном пород—от гравелистых песков до тяжелых
глин включительно; 2) в толще отложений свиты резко преобладаю!
глинистые породы; пески играют существенно меньшую роль, причем
основная их масса залегает в самой верхней части разреза и вниз по
ее разрезу их количество закономерно уменьшается (см. рис. 93);
3) наибольшее распространение в разрезе свиты имеют суглинки; в не-
сколько меньшем количестве встречаются супеси и пылеватые пески;
легкие глины и пески мелкие имеют меньшее распространение, а пески
средней крупности, глины средние и тяжелые и другие типы пород
встречаются гораздо реже.
Не останавливаясь на анализе цифровых данных табл. 29, следу-
ет сделать два замечания: 1) практически все разности глинистых по-
277
род свиты содержат большое количество пылеватых частиц; 2) круп-
ные н мелкие пески и пески средней крупности, залегающие в верхней
части разреза свиты, характеризуются хорошей отсортированностыо,
они содержат очень незначительное количество топкопесчаных и пыле-
ватых частиц. В естественных условиях все глинистые породы находят-
ся в агрегированном состоянии: выход глинистых частиц при микроаг-
регатном анализе не превышал 5—6%.
Процл’Тмое се\ог«<*нне частиц
Рис. 95. Закономерное изменение гра-
нулометрического состава глинистых
отложений салехардской свиты по раз-
резу. Обнажение на u-ове Салсмал
(по данным А. Н. Козлова):
1 — частицы диаметром крупнее 0,1 мм;
2 — 0,1—0,05 мм; 3 — 0,1)5—0,01 мм;
4 — 0,01—0,005 мм; 5 — 0,005—0,002 мм;
6 — меньше 0,002 мм
DpoaBMfwft* содеОжйяиА иргтыц
Рис. 96. Незакономерное изменение
гранулометрического состава глинистых
отложений салехардской свиты по раз-
резу. Обнажение по правому берегу
р. Пур у мыса Шеймина (по данным
А. Н. Козлова):
1—частицы диаметром крупнее 0,1 мм;
2—0,1—0,05 мм; 3—0,05—0,01 мм; 4 —
0,01—0,005 мм; 5 — 0,005—0,002 мм;
6 — меньше 0,002 мм
Анализ имеющихся данных свидетельствует, что с запада на севе-
ро-восток в пределах области в верхней части разреза (0—30 м) сале-
хардской свиты наблюдается постепенное увеличение «глинистости»
толщи. Так, в пределах Обь-Надымского междуречья широко распро-
странены песчаные отложения, представленные преимущественно мел-
кими и пылеватыми песками; супесчано-суглинистые и глинистые отло-
жения, часто имеющие мореноподобный облик, слагают около 50% раз-
резов (рис. 94,а). В центральном районе, охватывающем Надым-Пу-
ровское междуречье и юг Тазовского полуострова, количество песча-
278
ных пород в верхней части разреза существенно уменьшается, а рас-
пространенность глинистых пород (особенно суглинков), наоборот,воз-
растает и они начинают явно преобладать (рис. 94,6). В пределах Пур-
Тазовского и западной части Таз-Еписейского междуречий и долины
р. Таз глинистые породы, в том числе и их мореноподобные разности,
в верхней части разреза салехардской свиты приобретают еще боль-
ший удельный вес (рис. 94,в).
Выше уже упоминалось, что в целом в верхней части разреза сале-
хардской свиты с увеличением глубины залегания толщи достаточно
резко увеличивается содержание глинистых пород (см. рис. 93), что яв-
ляется одной из наиболее характерных черт изменчивости рассматри-
ваемых отложений по разрезу. При дальнейшем рассмотрении этого
вопроса следует отметить, что в северных районах описываемой терри-
тории (ориентировочно севернее Полярного круга) часто наблюдается
дальнейшее закономерное увеличение дисперсности глинистых пород
вниз но разрезу (рнс. 95). Однако на этих же широтах области встре-
чается и иной тип изменчивости состава по глубине (рис. 96).
Совсем ипой тип изменчивости состава пород по глубине отмечает-
ся (по нашим материалам и данным сотрудников ВСЕГИНГЕО) в
пределах Обь-Надымского, Надым-Пуровского, Пур-Тазовского и Таз-
Енисейского междуречий. Здесь в одном разрезе чередуются отдель-
ные пачки глинистых пород мощностью от 1--2 до 5—7 м с различ-
ными типами изменчивости состава внутри них. В одном разрезе с
равной вероятностью, как отмечал А. Н. Козлов, могут быть встрече-
ны слои, в которых с глубиной «глинистость» заметно возрастает, и
слои — с обратной картиной. Такая форма изменчивости гранулометри-
ческого состава по разрезу отвечает, по-видимому, достаточно сложной
и пестрой смспе во времени фациальных обстановок осадконакопления
в отличие от северных районов, где определенные фациальные условия
в период формирования толщ выдерживались длительное время и, глав-
ное, изменялись спокойно и постепенно.
Изучение минералогического состава рассматриваемых отложений
показало, что они являются достаточно однородными с инженерио-гео-
логической точки зрения на всей описываемой территории. Песчаные ча-
стицы размером 0,25—0,05 мм представлены практически нацело ми-
нералами легкой фракции (с плотностью менее 2,90 г/см3). Содержание
минералов тяжелой фракции обычно не превышает 3—5% и лишь в
Приуральских районах оно иногда достигает 16% (Мощанский, 1957),
а магнитная фракция представлена единичными зернами. В легкой
фракции преобладает кварц, составляющий обычно более 90 (до 99%)
мелко-тонкопесчаных частиц. Полевые шпаты, слюды, графит и другие
минералы содержатся в очень незначительном количестве и лишь об-
ломки пород и прочные глинистые агрегаты составляют до 10% изу-
ченных частиц. В тяжелой фракции преобладают лимонит, пироксены,
гранат и эпидот. Следует отметить, что состав тяжелой фракции в за-
падных и восточных районах описываемой территории неодинаков. Од-
нако это отличие не важно с инженерно-геологической точки зрения в
связи с небольшим содержанием тяжелых минералов в породах.
Состав глинистой фракции образований салехардской свиты явля-
ется полиминеральпым и в целом, несмотря на некоторые отличия, до-
статочно постоянным в пределах всей изученной территории. В глини-
стой фракции отмечены гидрослюды, монтмориллонит, смешанослойные
образования монтмориллонитово-гидрослюдистого состава, каолинит,
органическое вещество, гидроокисям железа и хлорит. Анализ электрон-
но-микроскопических снимков и термограмм позволяет говорить о пре-
279
обладании первых трех из вышеназванных минералов. Это подтвер-
ждает и химический анализ глинистой фракции: отношение SiOa к
AI2O3 равно 4,31—4,99, a SiO2 к R2O3 — 3,25—4,15. Следует заметить,
что наиболее высокие значения этих коэффициентов свойственны отло-
жениям, развитым в пределах Надым-Пуровского междуречья. В неко-
торых разрезах (юг бассейна р. Таз, север Надым-Пуровского между-
речья) отмечено повышенное содержание каолинита.
Глинистые породы салехардской свиты в пределах области явля-
ются незасоленными: общее содержание водно-растворимых солей в них
составляет 0,02—0,30%. pH водной вытяжки изменяется от 4,7 до 8,0;
в большинстве случаев породы характеризуются кислой реакцией;
pH водной суспензии может снижаться до 4,0. Содержание карбонатов
в глинистых породах, залегающих выше современного эрозионного вре-
за, не превышает 0,60%. Обычно их количество равно 0,1—0,2%, а в
некоторых разрезах они практически отсутствуют. Материалы, получен-
ные сотрудниками Гидропроекта при исследованиях в Нижнем При-
обье, свидетельствуют, что ниже уровня современного эрозионного вре-
за содержание карбонатов выше (в среднем 1,56% по 55 определе-
ниям).
Емкость обмена глинистых разностей в зависимости от их дисперс-
ности изменяется от 7 до 26 мг-экв на 100 г сухого грунта .Среди об-
менных катионов преобладают кальций (6,66—17,05 мг-экв) и магний
(обычно менее 5 мг-экв, в отдельных образцах до 14,88 мг-экв). Со-
держание обменного натрия ие превышает 3,5 мг-экв, что все же го-
раздо выше содержания его в аллювиальных и озерно-аллювиальных
отложениях.
Прибрежно-морские отложения казанцевской свиты и лагунно-мор-
ские образования, слагающие третью террасу, развиты лишь в самых
северных частях области. Первый из этих комплексов, имеющий мощ-
ность до 30—40 м и слагающий морскую равнину с абсолютными от-
метками 45—60 м, представлен переслаиванием песков, супесей и су-
глинков, причем наибольшее распространение имеют пески пылеватые,
супеси и легкие суглинки. Лагуппо-морскне отложения представлены
более дисперсным комплексом пород: наибольшим развитием пользу-
ются суглинки и супоси. По своим химико-минералогическим особенно-
стям эти отложения очень сходны с вышеописанными породами сале-
хардской свиты и отличаются от них в основном меньшим содержани-
ем водно-растворимых солей (до 0,1%) и карбонатов (менее 0,1—
0,15%).
Озерно-аллювиальные отложения, фациально замещающие при-
брежпо морские образования казанцевской свиты, широко распростра-
нены в пределах области к югу от широты долин рек Табъяха и Рус-
ская. Они, как правило, слагают периферийные части Обь-Надымского
и Надым-Пуровского междуречий и лишь в пределах Пур-Тазовского
междуречья, которое в позднечетвертичное время испытывало относи-
тельные опускания, они достаточно широко развиты и в его централь-
ных районах. Этот комплекс отложений сложен переслаиванием песков,
супесей и суглинков, причем преобладают супесчапо-песчаиые породы,
которые слагают большую часть разреза. Пески обычно мелкие и чаще
пылеватые; более грубые разности залегают в самой нижней части тол-
щи и развиты в основном в южных районах области. Суглинки, среди
которых наиболее широко развиты легкие и средние разности, залегают
обычно в виде прослоев в толще суйесчано-пссчаных пород или слагают
самую верхнюю часть разреза. В целом для пород, которые по мине-
ралогическому составу полностью сходны с отложениями салехардской
280
свиты и содержат крайне малое количество карбонатов и водно-раство-
римых солей (обычно сотые доли процента), характерны две следую-
щие главные особенности: 1) увеличение дисперсности разреза с юга
на север по мере приближения к районам развития морских толщ ка-
занцевской свиты; 2) увеличение дисперсности толщи снизу вверх по
разрезу, что особенно хорошо выражено во многих районах Надым-
Пуровского и Пур-Тазовского междуречий.
Четвертичные отложения в пределах описываемой области подсти-
лаются континентальными олигоценовыми отложениями лигнитоносной
формации и морскими эоценовыми породами кремнисто-тсрригснпой
формации, выходы которых установлены в пределах Обь-На дым с кого,
Пур-Тазовского и особенно широко — в пределах Надым-11уровского
междуречий.
Олигоценовые континентальные отложения, имеющие мощность до
150 м, представлены в основном песками мелкими и реже песками сред-
ней крупности (табл. 30), кварцевыми, светло-серыми и белесыми, пло-
Таблица 30
Гранулометрический состав отложений верхней части разреза некрасовской серии
Район отбора образцов и автор данных Кол-во образцов Процентное содержание частиц по фракциям (диаметр в мм)
>0,5 0,5—0,25 0,25—0,10 0,1—0,05 0,05-0,01 <0,01
Юг Тазовского полуост- рова (Чирва н др., 1961) 18 0,0—25,6 65,8—95,7 0,7—13,5 1,7—16,2
9,8 78,8 4,8 6,6 9,2—17,5
Север Надым-Пуровского междуречья, скважины бурового профиля Нум- ги-Самбург (Чирва н Др.. 1961) 6 0 6 0,1 0,1—7,9 69,2—83,0 6,5—13,5
2,1 75,9 9,2 12,7
Юго-запад Тазовского по- луострова, верховья р. Хадыта (Мельников, 1966) б 0,0—14,7 72,4—95,0 88,3 2,7—9,6 5,7’ ~ 0,1—0,2 0,1-0,3 0,2
5,7 0,1
хо промытыми, каолинизированными. Для них характерно наличие ус-
тойчивых минералов, а также прослоев шоколадных глин.
Среди эоценовых пород, слагающих кремнисто-терригенную форма-
цию, наиболее широко обнажаются отложения ирбитской свиты, выхо-
ды которых прослежены на междуречье рек Сухой и Глубокий Полуй,
на Обско-Ярудейском междуречье и по правобережью р. Ярудей, в
очень многих пунктах Надым-Пуровского междуречья, а также в не-
скольких обнажениях в разных районах Пур-Тазовского междуречья
(Геологическое строение и прогноз.., 1968). Эти отложения представлены
главным образом диатомовыми глинами и диатомитами, причем преоб-
ладает первый тип пород. Эти образования отличаются высокой дис-
персностью. Основная их часть сложена частицами диаметром менее
0,01 мм, а содержание глинистой фракции может достигать 60%
(табл. 31). В последней преобладает монтмориллонит с примесью гид-
рослюдистого материала. Вследствие этого гидрофильность диатомовых
глин высокая.
Современное состояние пород в пределах Северной Обь-Енисейской
области достаточно различно в разных ее районах. Здесь широко раз-
виты как талые, так и многолетнемерзлые породы. Благодаря зиачи-
281
Гранулометрический состав диатомовых глин ирбитской свиты
Таблица 31
Район отбора образцов н автор данных Кол по образцов Процентное содержание частиц по фракциям (диаметр и му), %
>0,25 0.25-0. J 0,1—0,05 0,05—0,01 0,01—0,005 0,005—0,001 <о.оо;
Левобережье р. Надым, бассейн р. Яру- дей (Андрее», 1960) 5 —• — 0,0-0,2 0,1 — _! ,7—9,1 ’ 5,4 34,7—15,3 47,6—60,8
41,8 52,7
Правобережье р. Надым, бассейн р. Тан- лова (Андреев, 1960) 3 — 0,0—0,3 0,1 0,7—1,5 0,7 1,5—3,3 1,0 44,6—53,8 48,5 14,2—19,2 16,8 28,4—36,3 32,9
Левобережье р. Пур, бассейн р. Табъяха (Мельников, 1966) 5 _0,0- 0,3 0,2 0.1 -1,6 0,5 2,6—21,3 9,9 12,5—36,7 24,3 7,9—20,2 13,5 11,8—35,1 22,5 19,0—36,2 29,1
Правобережье р. Хадуттэ. среднее ее те- чение (Трофимов, 1969) 3 — 0 » 0—6,3 2,1 0,9- -8,8_ 3,7 6,0—22,6 14,6 14,5—19,9 17,2 . 17,6—41,6 29,9 24,8—38,5 32,5
тельной протяженности области по широте (более 500 км), в ее пре-
делах хорошо прослеживается широтная зональность в распростране-
нии многолетнемерзлых и талых пород, их среднегодовых температур,
характерных типов сезонного протаивания и промерзания, мерзлотных
процессов и явлений.
В северной части области (юг Тазовского полуострова, северные
части Надым-Пуровского и Пур-Тазовского. междуречий) преобладают
Рис. 97. Положение кровли многолетпемерзлых пород иа участке развития
несливающейся мерзлоты в районе, сложенном супесчаными породами. Доли-
на Таза иа широте реки Варка-Сылькы, третья надпойменная терраса (по
материалам Желдорпроекта):
1—супеси; 2—пески; 3 — кровля многолетнемерзлых пород; 4 — скважины
сплошные по простиранию, залегающие непосредственно с поверхно-
сти мерзлые толщи. Талые отложения здесь развиты в основном под
руслами рек и акваториями озер. Кроме того, отдельные, обычно не-
большие по площади массивы, сложенные с поверхности талыми пес-
ками, встречаются на участках междуречий, покрытых лиственничными
рединами и густыми кустарниками. Большая часть таликов в этой ча-
сти области имеет несквозной характер и относится к инфильтрацион-
ному типу. Мощность их, как правило, нс превышает 5—10 м. Сквоз-
ные талики развиты лишь под руслами крупных рек и акваторией глу-
боких озер.
При движении на юг площадь развития талых отложений доста-
точно быстро парастает. В цептральпой части области, на широте пос.
Надым и Уренгой талые с поверхности отложения занимают до 25—
30% территории междуречий и еще более широко развиты в прорезаю-
щих их речных долинах. Характерной особенностью этой части области
является широкое развитие несливающихся мерзлых толщ на обширных
залесенных участках, сложенных с поверхности минеральными грунта-
ми. Мощность талых отложений на супесчано-суглинистых грунтах со-
ставляет 4—10 м (рис. 97), па песчаных грунтах она достигает 8—
20 м (например, в бассейне р. Правая Хетта и южнее). Существова-
ние несливающихся мерзлых толщ обусловлено существенным потепле-
нием климата, которое наблюдалось с конца прошлого до середины
настоящего столетия.
283
Южнее 65° с. ш. многолетпемерзлые породы имеют массивно-ост-
ровное распространение и приурочены почти исключительно к районам
развития торфяников и оторфованных суглинистых грунтов. Здесь наи-
более четко прослеживается зависимость площадного распространения
торфяников и соответственно залегающих с поверхности многолетне-
мерзлых пород от характера высотных отметок и расчлененности тер-
ритории. В районах, испытывавших в позднечетвертичное время диффе-
ренцированные неотектопические движения положительного знака и
вследствие этого являющихся наиболее расчлененными, площадь раз-
вития торфяников и связанных с ними мпоголетнемерзлых пород су-
щественно уменьшается. Наиболее заметна эта тенденция в пределах
центральных частей положительных структур высокого порядка.
Вертикальное строение мерзлых толщ также закономерно изменя-
ется с севера на юг. В северных частях рассматриваемой области пре-
обладают сплошные по вертикали многолетнемерзлые породы. Подош-
ва их залегает на междуречных пространствах па глубинах 250—350 м
(рис. 98), причем максимальные их величины отмечаются в пределах
среднечетвертичиых морских равнин. В центральной части области на-
ряду со сплошными по вертикали мпоголетнемерзлыми породами ши-
роко развиты и двухслойные мерзлые толщи. Мощность первого от по-
верхности слоя многолетнемерзлых пород, образовавшихся после голо-
ценового термического максимума, составляет 40—90 м в зависимости
от поверхностных условий и состава отложений. Кровля реликтовых
мерзлых толщ залегает на глубинах 60—135 м. Подошва мерзлых толщ
в центральной части области опускается до глубины 300—400 м. На
отдельных участках в центральной и особенно в южной части области
многолетнемерзлые породы первого слоя отсутствуют и развиты лишь
реликтовые глубоко залегающие мерзлые толщи. Такой тип строения
мерзлых толщ широко развит иа территориях, сложенных с поверх-
ности минеральными грунтами, южнее 65° с. ш. Глубина залегания ре-
ликтовых мерзлых толщ здесь, как правило, превышает 100 м. В пре-
делах торфяников реликтовые мерзлые толщи обычно перекрыты ма-
ломощными (20—50 м), более молодыми многолетнемерзлыми поро-
дами. Подошва мпоголетнемерзлых порол залегает на глубинах 250—
350 м (Груздов, Трофимов, Филькин, 1972).
Значительное изменение среднегодовых температур воздуха и ам-
плитуд колебаний температур воздуха в сочетании с разнообразием по-
верхностных и грунтовых условий приводит к формированию широкого
диапазона среднегодовых температур грунтов в пределах области.
В северной ее части па безлесных пространствах, где средняя за зиму
мощность снежного покрова не превышает 0,2—0,3 м, формируются
относительно низкие среднегодовые температуры грунтов, изменяющие-
ся наиболее часто от —2,5° до —4,0° (см. рис. 99). На торфяниках они
местами опускаются до —5°. В долинах речек на покрытых кустарни-
ками и лесами поймах температуры грунтов повышаются до —0,5н-1°,
а местами до 0—0,5°. В южной части области, расположенной в северо-
таежной зоне, среднегодовые температуры мерзлых минеральных грун-
тов обычно не опускаются ниже —1° (рис. 99). Лишь па крупных буг-
рах пучения и на отдельных массивах выпуклобугристых торфяников
температура горных пород опускается до —1,5—2,0°. Температура от-
ложений, развитых иа участках, сложенных с поверхности талыми мине-
ральными грунтами и, как правило, залесенных, изменяется от 0—1
до 2—3°, причем максимальные температуры (2—3°) формируются в
хорошо фильтрующих песчаных отложениях. Лишь под темио-хвойны-
ми лесами с мощным моховым покровом, развитыми в поймах мелких
284
Рис. 98. Схема распределения
мощностей многолетнемерзлых
пород в пределах бассейнов
рек Иолуй, Надым, Пур и Таз
и Тазовского полуострова (со-
ставили А. В. Груздов,
В. Т. Трофимов и П. А. Филь-
кии):
1—границы участков с раз-
личной мощностью мерзлых
толщ; 2 — талые с поверхно-
сти породы с редкими, мелки-
ми островами мерзлых толщ;
3—6—мощности многолетне-
мерзлых пород, залегающих
непосредственно с дневной по-
верхности (3 — менее 50 м;
4 — от 50 до 150 м; б — от 150
до 300 м; 6 — свыше 300 м);
7—участки, в пределах кото-
рых кровля мерзлых толщ за-
легает на различной глубине
(большей слоя сезонного про-
таивания).
Рис. 99. Схема распределения
средне) одовых температур мно-
голетпемерзлых н талых пород
в пределах бассейнов рек По-
дуй, Надым, Пур и Таз и Та-
зовско! о полуострова (соста-
вили А В. Груздов, В. Т. Тро-
фимов и Н. А. Филькин):
1 — границы участков с раз-
личной температурой пород;
2 — талые породы с темпера-
турой от 0 до 3е; 3—6 —тем-
пературы многолетнемерзлых
пород (3 —от 0 до —Г; 4 —
от —1 до —3е; 5 — от —3 до
—5°; 6 —ниже —5е)
рек и в оврагах, среднегодовая температура сильновлажных суглини-
стых отложений за счет большой отрицательной температурной сдвиж-
ки опускается ниже 0°.
Северная Обь-Енисейская область целиком входит в зону, в пре-
делах которой верхние горизонты мерзлых толщ оттаивали в период
голоценового климатического оптимума. Вследствие этого верхние го-
ризонты современных миоголетнемерзлых пород почти повсеместно про-
мерзли эпигенетически. Лишь на севере области верхняя часть разреза
современных аллювиальных отложений промерзла одновременно с их
накоплением.
Для эпигенетически промерзших четвертичных суглинистых и гли-
нистых пород значительной мощности характерны разреживающиеся с
глубиной слоистые криогенные текстуры с постепенным уменьшением
величины льдистости отложений по разрезу. Зона интенсивного льдо-
выделения в тундровых районах составляет 7—9 м, в более южных —
10—14 м. Льдистость отложений в верхней 3—5-метровой части этой
зоны часто достигает 45—50%, породы здесь находятся в распученном
состоянии и при оттаивании приобретают липко-пластичную или скры-
тотекучую консистенцию. Вниз по разрезу, несмотря на увеличение мощ-
ности ледяных шлиров в породе, ее суммарная льдистость постепенно
уменьшается и ниже зоны интенсивного льдовыделеиия приближается
к величине нижнего предела пластичности (обычно влажность состав-
ляет 15—25%). В том случае, когда толща суглинистых отложений на
глубине нескольких метров подстилается песками, для нее характерна
очень высокая, достигающая 40—50% объемная льдистость, не умень-
шающаяся с глубиной. При этом по всему суглинистому слою наблюда-
ются частослоистые и сетчатые тонкошлировые криогенные текстуры.
Такой тип распределения льдистости достаточно часто встречается в
разрезе казаицевских отложений, в долинах рек с двучленным строени-
ем аллювия и на буграх и площадях пучения на всех геоморфологи-
ческих уровнях.
Диатомовые глины и глинистые диатомиты средне-верхнеэоценово-
го возраста отличаются высокой льдистостью. Для верхней 25-метровой
части их разреза характерно наличие достаточно частых, преимущест-
венно горизонтальных прослоев льда мощностью от 2—10 до 50—60 см,
с которыми сопрягаются более тонкие прослои льда, имеющие верти-
кальную или наклонную ориентировку. По подсчетам Ю. Ф._ Андреева
(1960), общая объемная льдистость их в верхней части разреза (25 м)
составляет около 45—50% (особенно велика она в районах развития
линейно-грядового рельефа). Суммарная весовая влажность составляет
обычно 50—120%, а иногда и выше. С глубиной льдистость диатомовых
глин уменьшается, но отдельные мощные прослои и линзы льда просле-
живаются до глубины 100 м и более. Образование столь высокой льди-
стости эоценовых глинистых толщ Г. И. Дубиков (Баулин и др., 1967)
связывает с промерзанием их в условиях напорного обводнения.
В песчаных прибрежно-морских отложениях салехардской свиты и
озерно-аллювиальных отложениях казанцевской свиты обычно наблю-
дается относительно равномерное распределение льдистости по глуби-
не. Суммарная влажность песков не превышает 20—25%, криогенная
текстура их массивная. Аналогичное криогенное строение имеют и пес-
чаные отложения олигоценового возраста. Аллювиальные пески в доли-
нах мелких рек также характеризуются преобладанием массивных крио-
генных текстур и влажностью 20—25%. Для горизонтов, обогащенных
органическим материалом, характерно увеличение влажности до 30—
287
35% (изредка даже несколько выше) и появление в породе тонких
горизонтальных и субгоризонтальных шлиров льда.
Наибольшая льдистость характерна для торфяных озерно-болот-
ных отложений. Весовая влажность мерзлого торфа достигает величи-
ны 300—400% и более. Объемная льдистость торфа при этом состав-
ляет 60—80%. Криогенные текстуры породы — базальные и массивные,
Рис. 100. Гистограмма частот встречаемо-
сти значений естсствештой влажности пес-
чаных (1) и глинистых (2) пород в толще
отложений салехардской свиты Северной
Обь-Енисейской области
Рис. 101. Полигоны частот встречаемо-
сти значений есгественной влажности
отложении салехардской свиты в пре-
делах Обь-Надымского (а), Надым-Пу-
ровского (б) и Пур-Тазовского между-
речий и правобережья бассейна р. Таз
(в). Кривые а, б и в построены по дан-
ным 100, 502 и 120 определений соот-
ветственно
реже толстошлировые слоистые. В районах, расположенных севернее
65° -с. ш. (в пределах рассматриваемой области), в торфяных отложе-
ниях существуют законсервированные полигонально-жильиые льды не-
большой мощности, еще более увеличивающие суммарную влажность
торфяных отложений.
Высокой льдистостью характеризуются и сингенетически промерзаю-
щие супесчано-суглинистые отложения верхней части разреза пойм рек
в северной части области. В них широко развиты микро- и частослои-
стые микрошлировые криогенные текстуры. Весовая влажность породы
достигает 80—100%. Мощность такого горизонта сингенетически про-
мерзающих отложений в поймах рек области не превышает 2—3 м.
Рассмотрим более подробно закономерности изменчивости естествен-
ной влажности отложений салехардской свиты, поскольку именно они
будут использоваться как основания инженерных сооружений в преде-
лах большей части описываемой области. Ее величина в зависимости
от гранулометрического состава пород, их современного состояния
(мерзлое, талое), льдистости и условий залегания изменяется в очень
широких пределах - - от 2—3 до 100—150 и даже 200—350% (рис. 100,
табл. 32). В большинстве случаев ее величина не превышает 55— 60%.
Наименьшей влажностью характеризуются песчаные отложения,
особенно талые их разности, залегающие в верхней части разреза на
участках с расчлененным рельефом. Влажность мерзлых песков в аб-
288
Таблица 32
Свойства и естественная влажность глинистых пород салехардской свиты Северной Обь-Енисейской области и прилегающих районов
Тазовской и Гыданской областей (обобщенные данные)
289
Гранулометрические разности пород
Покачателн супссн суглинки ле! кие суглинки средние суглинки тяжслыс (липы легкие глины средние глины 1яже/ъич
Количссгво образлов мерзлых талых 1 16 ! 20 17 34 37 80 25 64 12 30 15 2 16
Естественная влажность пород, % мерзлых галых 1 17-36 8—39 14—114 12—40 18—225 12—39 20—360 16—44 16—71 10—70 20—66 45—75 23—70
Плотность, г/см3 2.69—2,70 2,67 2,63—2,72 2,68 2,63—2,75 2,70 2,65—2,74 2,70 2,66—2,83 2,72' ‘>,68—2,78 2,72 2,09—2,79 2,72
Объемная масса пород, мерзлых 1,54—1,98 1,77 1,21—2,11 1,86 1,02—2,13 ' 1,72 1,30—2,19 1.74 1,43—2,08 1,74 <— 0,95—1,38 1,16
г/см8 талых 1,86—2,07 1,96 1,80—2,30 1,97 1,64—2,12 1,84 1,54—2,10 1.88 1,53—2,00 1,83 1.83—2,14 1 1 ——* 1,93 1,67—1,83 1,77
Объемная масса скелета мерзлых 1,21-1,59 1,44 0,54—1,82 1.42 0.65-1.87 1,26 0,62—1,88 1,36 1,02—1,67 1,39 — 0,65—0,82 0,74
пород, г/см8 талых 1,46—1,79 1,60 1,33—1,68 Т.56 1,24—1,83 1,47 1,21-1,68 1,49 1,21—1,66 1.52 !,26“U77 1745 1,26—1,38 1,32
Пористость пород, % мерзлых 39—55 46 33—80 47 >9—86 54 30—71 50 “ 32—59 49 | 1 64—70 67
талых 34»—45 40 36-50 42 ' 33-54 46 ЗС*аав*55 45 39—56 44 36—53 47 50—54 52 '
g Продолжение табл. 32 Ж
Показателе Гранулометрические разности пород
супеси суглинки легкие суглинки средние суглинки тяжелые 1 глины легкие глины средние 1 глины тяжелые
мерзлых Коэффициент пористости пород талых 0,64—1.22 0,85 0,47—3,71 0,89 0,44—3,70 1,15 0,45—3,31 1,00 0,57-1.32 0,96 — >2,30—2,70 2,50
0,50-0,81 0,67 0,57—1,02 0,72 0,44—1,20 0,85 0,61—1,26 0,81 0,44—1,25 । 0,57—1,25 0,79 । 0,88 0,95—1,15 )7об 28—66 51
верхний предел л н 8 X х нижний предел 1 число пластичности 16—35 23 16—43 25 19—45 29 20—46 24—61 1 33—79 33 37 45
13—30 18'* 12—36 18 13—34 20 12—30 18—30 21—45 21 21 27 18-40 31
3—10 б 3—17 7 6—24 1) 1 8—26 " 20
8-17 9—21 12—29
12 16 18
Показатель консистенции 0,1—2,0 /—0,6/—9,3 /—1,2/—8,7 /—0,7/—7,4 /—1,0/—6,45 /—0,4/—3,75 0,13—2,00
Максимальная молекулярная влаго* емкость, % 5—18 11 8—25 12 8—26 13 10—22 15 13—26 13—23 16 16 13-24 19
Примечание. В числителе показан размах значений показателей свойств пород, в знаменателе*— их среднеарифметические значения.
Таблица 33
Обобщенные показатели состава и некоторых свойств талых глинистых пород салехардской свиты в районе г. Салехарда
(по данным В. А. Мещанского, 1957)
Литологический тип пород Процентное содержание частиц по фракциям (диаметр н мм) Влажность, % Объемная масса, г/см» Объемная масса ске- i лета, г/см* Показатель уплот- пспюстн (по В. А. Прнклонскому) Corpora зление грун- тов сдвигу Сжимаемость Набухаемость (по Васильеву), %
относительное сжатие в % при нагрузке в паскалях 1 нагрузка начала сжатия» Р*10* Па
। коэффициент сдвига при 1 нагрузке» 6*10* Па 1 коэффициент внутреннего трения сцепление, С-10» Па
«О о л 0.25-0,05 soo'o-so'o < 0,002 ! 3-10» Па 6-10» Па 8-10» Па
Глины легкие 0,2 9,0 55,3 35,5 32,6 1,89 1,42 0,55 0,44 0,23 1,27 1,9 3,5 4,5 0,30 2,6
Суглинки тяжелые, сильно пыле- ватые 0,1 7,0 76,3 16,6 30,5 1,90 1,46 0,44 0,49 0,52 0,39 0,44 0,58 0,45 — — — — —
Суглинки средние пылеватые . . . 1.1 16,3 62,2 20,4 20,4 2,05 1,71 0,80 0,65 0,63 0,45 1,52 1,18 0,64 1,3 2,4 3,0 1.2 2,9
Суглинки средние, сильно пылева- тые 0,1 5,8 75,9 18,2 30,4 1,91 1.47 0,37 0,58 0.63 0,52 0,58 0,36 0,28 2,8 4.7 5,6 0,0 2,3
Суглинки легкие, сильно пылева- тые 0,4 13,8 76,9 8,9 24,7 1,99 1,59 0,72 0,65 0,58 0,44 1.8 2.9 3,5 0,3 1,5
Супеси тяжелые 4,0 43,6 41,5 10,9 14.2 2,16 1,89 0,62 0,77 0,52 1,47 1,2 2,2 2,8 0,4 1,6
—
Примечания: 1) в таблице приведены среднеарифмегические значения показателей; 2) общее количество определений физических свойств
и состава пород колеблется от 200 до 400, механических свойств — от 7 до 52; 3) в графе «сопротивление грунтов сдви-
гу» в числителе показаны данные быстрого сдвига без предварительного уплотнения грунга, в знаменателе — для медлен-
ного сдвига после предварительного уплотнения грунта до стабилизации осадки.
солютном большинстве случаев равна, как уже отмечалось выше, 20—
25% и лишь у оторфовашиых пылеватых разностей со слоистой криоген-
ной текстурой она повышается до 35—40%. Следует заметить, что влаж-
ность мерзлых песков, не содержащих ледяных шлиров, и влаж-
ность талых песков, развитых на плоских и слабо расчлененных участ-
ках салехардской равнины, близки по величине (степень их водонасы-
щения близка к единице).
Естественная влажность глинистых пород изменяется в более широ-
ких пределах (рис. 100). Влажность мерзлых их разностей в целом
гораздо выше влажности талых: у последних ее величина лишь изред-
ка составляет 50—60%, изменяясь в большинстве районов от 25 до
40%. У глинистых мерзлых пород с массивной криогенной текстурой
опа обычно не превышает 25%, у пород со слоистой и слоисто-сетчатой
криотекстурами она значительно выше и нередко достигает 70—80%.
Такие породы при протаивании переходят в разжиженное состояние.
Породы сезонноталого слоя также обычно имеют высокую влажность.
Она соизмерима с влажностью залегающих ниже мерзлых пород. Эти
породы проявляют четко выраженные тиксотропные свойства.
Имеющиеся данные показывают, что влажность отложений сале-
хардской свиты неодинакова в разных районах области. Так, в преде-
лах Обь-Надымского междуречья она в целом несколько ниже по срав-
нению с Надым-Пуровским междуречьем, а в пределах последнего —
ниже по отношению к влажности отложений Пур-Тазовского между-
речья и правобережья р. Таз (рис. 100, 101). Такая картина (региональ-
ное изменение влажности) объясняется, по-видимому, двумя причина-
ми. Во-первых, с запада и юго-запада на северо-восток происходит, как
показано выше, увеличение глинистости разреза салехардской свиты,
что само по себе неизбежно вызывает увеличение влажности толщ, а
во-вторых, в этом же направлении увеличивается площадь, занятая мно-
голетнемерзлыми, главным образом, льдистыми породами.
Результаты изучения свойств отложений салехардской свиты в обоб-
щенном виде приведены в табл. 32, 33 и 34. Они свидетельствуют, что
показатели свойств пород изменяются в широких пределах, что обус-
ловлено достаточно разнообразным гранулометрическим составом по-
род и различным современным их состоянием.
Объемная масса глинистых пород в зависимости от их сложения,
состояния и влажности (льдистости) колеблется от 0,95 до 2,30 г/см3.
Особенно велико изменение этого показатели у мерзлых пород (см.
табл. 32). Наиболее низкие значения его свойственны мерзлым породам
со слоистой и слоисто-сетчатой криогенными текстурами. Вероятность
встречи в разрезе салехардской свиты мерзлых глинистых пород с объ-
емной массой меньше 1,40 г/см3 почти такова же, как и пород с объ-
емной массой 1,51—1,70 г/см3. То же самое можно сказать и о вероят-
ности встречи пород с объемной массой от 1,71—1,80 г/см3 до 2,11—
2,20 г/см3. Объемная масса талых глинистых пород в отличие от мерз-
лых в целом изменяется в более узких пределах (1,53—2,30 г/см3);
в подавляющем большинстве районов она составляет 1,71—2,00 г/см3
(вероятность встречи пород с таким значением близка к 80%, а пород
с объемной массой 1,81—1,90 г/см3 — больше 35%).
Объемная масса скелета этих пород также изменяется в широких
пределах — от 0,54 до 1,88 г/см3 у мерзлых глинистых пород и от 1,21
до 1,83 г/см3—у талых (см. табл. 32), причем рассеяние этого пока-
зателя особенно велико у мерзлых разностей (рис. 102).
В табл. 32 и на рис. 103 приведены значения пористости и коэффи-
циента пористости глинистых грунтов различного гранулометрического
292
состава. Не останавливаясь на анализе цифровых данных, отметим, что
пористость мерзлых пород в целом выше по сравнению с талыми, и,
главное, вероятность встречи среди них пород с пористостью от 31—
35 до 50—60% и более достаточно близка (рис. 103, б). Пористость
талых пород в подавляющем большинстве случаев изменяется от 30
Рис. 103. Полигоны частот
встречаемости значений пори-
стости отложений салехард-
ской святы Северной Обь-Ени-
сейской области:
а) в целом по разрезу свиты;
б) мерзлых глинистых пород;
в) талых глинистых пород;
1) песчаных пород. Кривые а.
б, в н г построены по данным
326, 71, ПО и 145 определе-
ний соответственно
дл/см3
Рис. 102. Полигоны частот встре-
чаемости значений объемной мас-
сы скелета отложений салехард-
ской свиты Северной Обь-Еяисей-
осой области: а) в целом по раз-
резу свиты; б) мерзлых глини-
стых пород; в) талых глинистых
пород; г) песчаных пород. Кри-
вые а, б, в и г построены по
данным 450, 127, 120 и 203 опре-
делений соответственно
до 50%, причем встречаемость пород с пористостью 46—50% особенно
велика (рис. 103, в).
Сравнение значений естественной влажности и пределов пластично-
сти талых глинистых пород свидетельствует, что на большей части тер-
ритории опи находятся в пластичной или очень часто скрытотекучей
консистенции. Грунты, имеющие полутвердую или изредка твердую кон-
систенцию, развиты главным образом на узких хорошо дренированных
участках, непосредственно прилегающих к руслам рек. Мерзлые гли-
нистые породы при протаивании приобретают в основном мягкопла-
стичную или чаще скрытотекучую консистенцию (показатель консистен-
ции достигает 8,7—9,3).
Талые разности глинистых грунтов в верхней части раз-
реза в большинстве случаев являются повышепосжимаемыми грун-
тами: <Хо_|.|о»па-0,02-105—0,07-105 Па~', do—2-io*na=0,02' 10°—0,04*
•10s Па-1 (при ненарушенной структуре и влажности от 15 до 32%).
Вниз по разрезу сжимаемость пород уменьшается. Об этом же
293
Таблица 34
Свойства и естественная влажность песчаных пород салехардской святы
Северной Обь-Енисейской области и прилегающих районов Тазовской
и Гыданской областей (обобщенные данные)
Показатель Гранулометрические разности пород
пески средней крупности лески мелкие пески пылеватые
Количество образцов мерзлых 2 6 21
талых 21 56 65
Естественная влажность пород, % мерзлых 19—20 5-30 13—215
13ЛЫХ 2—34 2—32 4—40
Плотность, г/см* 2,64—2,70 2,67 2,65—2,70 2,67 2,61—2,72 2,66
о Объемная масса пород, г/см* мерзлых 1,38—1,81 1,60 1,69—2,00 1,79 1,00—2,01 1,66
1ЭЛЫХ 1,45—1,87 1,67 1,40—1,85 1,61 1,38—2,22 1,63
Объемная масса скелета пород, г/см3 мерзлых 1,16—1,50 1,34 1,40—1,70 1,50 0,32—1,70 Г, 32
талых 1,14—1,60 1,40 1,15—1,73 1,48 1,07—1,93 1,42
Пористость пород, % мерзлых 43—56 50 36—47 44 32—88 50
талых 33—51 48 33-51 45 27—52 47
Коэффициент пористости пород мерзлых 0,77—1,21 0,99 0,58—0,90 0,78 0,47—1,30 1,01
талых 0,55—1,05 0,91 0,54—1,04 0,81 0,38—1,12 0,94
Коэффициент фильтрации, м/сут — 1,0—11,0 4,0 0,8—3,0 1,7
Угол естественного отко- са, град в воздушно- сухом состоя- нии — 30—34 32 30—33
под водой — 25-32 29 25—31 28
Максимальная молекулярная влагоем* кость, % — — 3—14 10
Примечание. В числителе показаны пределы значений показателей свойств по-
род, в знаменателе— нх среднеарифметические значения.
свидетельствуют данные о сжимаемости талых пород салехардской сви-
ты, развитых в низовьях Оби (Мощанский, 1957).
Исследования, выполненные Гидропроектом при изысканиях в райо-
не Салехарда, показали, что почти все талые глинистые породы обла-
дают достаточно высоким сопротивлением сдвигу (табл. 33), что обус-
ловлено пылеватым составом и характером текстуры. Наиболее низ-
кие показатели сопротивления сдвигу имеют легкие глины со слоис-
тостью различною типа.
Прочность мерзлых глинистых пород зависит от их температуры и
льдистости. Нормативные сопротивления этих грунтов нормальному дав-
лению при температурах —1—2Э составляют 3—5-Ю5 Па. При более
низких температурах опи возрастают и, главное, выдержаны на боль-
ших расстояниях. Допустимые нагрузки на сезонноталые глинистые
грунты мягкопластичной консистенции не превышают 0,5- 10s Па.
Песчаные породы, как показано в табл. 34 и на рис. 100, 101, ха-
рактеризуются меньшим разбросом значений показателей свойств по
сравнению с глинистыми породами. Объемная маоса талых песков в
зависимости от характера сложения и влажности колеблется в преде-
лах 1,38—2,22 г/см3, мерзлых— 1,00—2,00 г/см3. Наиболее часто этот
показатель равен 1,50—1,90 г/см3 (особенно 1,60—1,80 г/см3). Наимень-
шей объемной массой (1,00—1,30 г/см3) характеризуются пылеватые
пески со слоистой криогенной текстурой.
Объемная масса скелета мерзлых песков несколько ниже по срав-
нению с талыми. Ее величина у мелких песков (мерзлых и талых) в це-
лом выше объемной массы скелета пылеватых песков, причем особен-
но велика эта разница у мерзлых пород (см. табл. 34). В подавляю-
щем большинстве разрезов величина объемной массы скелета песков
изменяется от 1,31 до 1,70 г/см3 (см. рис. 100). Пористость песков са-
лехардской свиты изменяется в достаточно широких пределах — от 27
до 88%. Более высокая пористость свойственна мерзлым пескам, осо-
бенно их пылеватым разностям. Наибольшим распространением поль-
зуются пески с пористостью от 36 до 50% (см. рис. 100). Коэффициент
фильтрации талых пылеватых песков изменяется от 0,8 до 3,0 м/сут, а
у мелких — от 1 до 11 м/сут, в песках крупных и гравелистых он может
повышаться до 20—25 м/сут.
Коэффициент внутреннего трения талых песков, по данным
В, А. Мощанского (1957), близок 0,60. Среди этих песков, как пока-
зали исследования Гидропроекта в низовьях Оби, встречаются плывун-
ные разности. Мерзлые пески являются довольно прочными породами.
Испытания, проведенные А. Н. Козловым, показали, что временное со-
противление одноосному сжатию даже при температуре грунтов ми-
нус 0,5° достигает 20-10®—25-10® Па. С понижением температур их
прочность сильно увеличивается.
При протаивании мерзлых глинистых толщ салехардской свиты
возможны значительные осадки, особенно на участках развития сильно-
льдистых толщ. Подсчеты Г. И. Дубикова (1965) показали, что осадки
при протаивании толщ с убывающей по глубине льдистостью (наибо-
лее распространенный тип криогенного строения) распределяются сле-
дующим образом: наибольшие осадки (30—40 см/м) характерны для
верхних горизонтов до глубины 10—15 м, особенно в интервале 1,5—
7,0 м. С глубиной они убывают (до 10—20 см/м). Осадки при протаива-
нии песков незначительны в связи с их малой льдистостью.
Песчаные озерно-аллювиальные и морские отложения казанцевской
свиты по своим свойствам близки к вышеописанным аналогичным по со-
ставу породам салехардской свиты. Глинистые их разности в целом яв-
295
ляются несколько более льдистыми породами, и, как следствие этого,
они характеризуются меньшими значениями объемной массы, большей
пористостью и меньшей прочностью.
Средне-верхнеэоценовые диатомовые глины характеризуются, как
показано выше, высокой льдистостью. Объемная масса их имеет не-
большую величину и зависит от криогенного строения пород (табл. 35).
Объемная масса скелета минеральных прослоев несколько выше 1 г/см3,
а плотность равна 2,40—2,42 г/см3. Влажность верхнего предела пла-
стичности в среднем равна 73%, нижнего — 47%, число пластичности —
26. При нарушении естественной структуры диатомовые глины сильно
набухают: деформация набухания при воздушно-сухом исходном со-
стоянии изменяется от 20 до 32%.
Таблица 35
Изменение влажности и объемной массы диатомовых глин
ирбитской свиты в обнажении на р. Табъяха в зависимости
от криогенного строения (по Е. С. Мельникову и др., 1966)
Криогенная текстура диато- мовых глии Суммарная весовая влаж- ность в % к сухой навеске Средняя объемная масса, г, см* Число бороз- док, о кото- рых проводи- лось опробо- вание
Слоисто-сетчатая густая тонкошлировая (3—4 мм) 126 1,26 6
Неполносетчатая редкая с толщиной ледяных прослоев 1—2 см 107 1,31 6
Крупносетчатая толсто- шлировая с ледяными прослоями до 7—10 см 131 1,25 3
Диатомовые глины, как показано выше, характеризуются хорошо
выдержанным на больших площадях составом. Они являются высоко-
дисперсными сильно гидрофильными породами, которые находятся в
многолетнемерзлом состоянии и имеют высокую объемную льдистость.
При протаивании они дадут значительные тепловые осадки. Вследст-
вие этого они должны рассматриваться как очень сложные, малобла-
гоприятные породы со строительной точки зрения.
Подземные воды. К сезонноталому слою песчаного и супесчаного
состава приурочены падмерзлотные сезонные воды, залегающие на глу-
бине от 0,3—0,4 до 1,2—1,5 м. Они характеризуются гидрокарбонатно-
кальциевым-натриевым составом, загрязненностью органическими при-
месями и кислой реакцией.
В районах развития несквозных и сквозных таликов распростране-
ны грунтовые воды, приуроченные к песчаным и супесчаным отложе-
ниям салехардской и казанцевской свит. Они обычно залегают на глу-
бинах 1—3 м и лишь близ рек и на широтно ориентированных песчаных
валах, развитых на междуречьях, глубина залегания этих вод возра-
стает до 5—7 м. По химическому составу воды в основном гидрокарбо-
натпо-кальциевые или натриевые, слабокислые, общая их минерали-
зация равна 0,05—0,3 г/л. В ряде районов грунтовые воды могут быть
хлоридными или сульфатно-натрисвыми. Последние наиболее часто
встречаются в верховьях бассейна р. Пур (Трофимов, Филькин, 1973).
Все эти типы подземных вод обладают как уже указывалось выше, в
основном общекислотной, а в ряде случаев и выщелачивающей агрес-
сивностью к бетону (углекислая агрессивность не изучена). Их наличие
296
способствует развитию оползней на подмываемых реками склонах (в
долине рек Левая. Хетта и Таз). Кроме того, в летнее время Надмерз-
лотные воды способствуют разжижению грунтов при динамических
воздействиях на иих.
Современные экзогенные геологические процессы и явления. Рас-
сматриваемая область отличается большим разнообразием типов и глу-
бин сезонного протаивания и промерзания отложений. В северной ча-
Рпс. 104. Пятаисто-медальонная тундра на дренированном участке салехард-
ской морской равнины, сложенной суглинками. Правобережье р. Пур восточ-
нее пос. Самбург. Фото В. А. Селиванова
сти преобладают длительно устойчивые и полупсреходныс умёренно кон-
тинентальные и континентальные типы сезонного протаивания и пере-
ходные умеренно континентальные типы сезонного промерзания пород,
а в южной — переходные умеренно континентальные и континенталь-
ные типы сезонного протаивания и длительно-устойчивые, полупереход-
ные и переходные умеренно континентальные и континентальные типы
сезонного промерзания пород. Помимо закономерного изменения типов
сезонного протаивания и промерзания пород при движении с севера на
юг отмечается также постепенная смена умеренно-континентальных по
амплитудам температур па поверхности почвы типов сезонного протаи-
вания и промерзания континентальными и реже повышенно-континен-
тальными типами при движении с запада на восток, обусловленная по-
вышением континентальности климата в этом направлении.
Обилие типов сезонного протаивания и промерзания пород в соче-
тании с разнообразием состава и влажности отложений приводит к
очень большим изменениям глубин сезонного промерзания и протаива-
ния грунтов. Минимальные глубины сезонного протаивания и промер-
зания, составляющие соответственно 0,4—0,8 м и 0,6—1,0 м, наблюда-
ются в сильнольдистых (влажных) торфах, максимальные—2,0—2,5 и
297
более 2,5 м —в слабовлажных песках на возвышенных незатененных
участках. Супесчано-суглинистые отложения в зависимости от их влаж-
ности и поверхностных условий протаивают на глубину 0,6—1,8 м и
промерзают на глубину от 1,0 до 2 м и более. В районах развития
мерзлых суглинистых пород широко развиты медальоппыс тундры
(рис. 104).
Инженерно-геологические условия описываемой области чрезвычай-
но сильно осложняются широким развитием обширнейших болот, плос-
ко- и крупнобугристых торфяников и бесчисленных термокарстовых озер
и западин (см. рис. 90, 91). На севере ее очень широко развиты льдо-
насыщенные бу1-ры и площади пучения, происходит промерзание форми-
рующихся аллювиальных и болотных отложений.
Заключение. Инженерно-геологические условия Северной Обь-Ени-
сейской области в целом очень сложные и весьма разнообразные в раз-
ных ее частях. Их изучение—задача очень трудоемкая, а объем необ-
ходимых исследований велик. При проведении исследований следует
иметь в виду, что па большей части области достаточно широко разви-
ты несквозные талики, в пределах которых верхняя часть разреза сло-
жена песками. Эти районы должны рассматриваться как наиболее пер-
спективные для освоения территории. Участки, сложенные талыми гли-
нистыми грунтами, характеризуются более сложными условиями: грунты
обычно сильно увлажнены, имеют пластичную или очень часто скры-
тотекучую консистенцию и обладают низкой несущей способностью и
высокой сжимаемостью. Наиболее неблагоприятными условиями харак-
теризуются массивы льдонасыщенных крупнобугристых торфяников, ко-
торые, как правило, подстилаются сильпольдистыми суглинками. Их
массивы широко развиты в южной части области.
Ямальская область
Ямальская область, в географическом плане совпадающая с тер-
риторией п-ова Ямал, расположена на крайнем северо-западе Западно-
Сибирской плиты и протягивается с севера на юг немногим более
650 км. Высокоширотное положение области, незащищенность от аркти-
ческих масс воздуха определили ее очень суровые природные условия:
среднемноголетние (за последнее десятилетие) температуры воздуха
изменяются от минус 11,5° на севере Ямала (—11,6° на о. Белый)
до минут 7,5—8’ на южных его районах (—7,6° в пос. Яр-Сале).
В соответствии со столь низкой теплообеспечснностью в пределах
п-ова Ямал развита тундровая растительность. Лишь самые южные рай-
оны области характеризуются развитием лесотундровых растительных
ассоциаций.
В неотектоническом отношении Ямальская область является су-
щественно неоднородной. Она охватывает Белоостровскую структурную
ступень, Ямальское и Щучьинскос сводоиодобное поднятия, Нурминский
мегавал, Нейтинский, Байдарацкий и частично Нижнеобский мегапроги-
бы Ямало-Ненецкой крупной моноклинали (Варламов и др., 1969).
Рельеф области отличается четко выраженной ярусностью. По перифе-
рии п-ова Ямал развиты лайда и три позднсчствертичные морские (на
западе и севере) и лагунно-морские (на восточном берегу) террасы, а
в центральной его части — морские равнины верхнечетвертичного и
среднечетвертичного возраста, наиболее широко распространенные в
пределах Ямальского и Щучьипского сводоподобных поднятий и Нур-
минского мегавала. Наибольшие площади на Ямале занимают два
последних геоморфологических уровня и третьи морская и лагунно-мор-
298
ская террасы. В долинах почти всех рек полуострова картируется очень
широкая пойма, а первая и вторая надпойменные террасы распростра-
нены относительно широко лишь в долинах юго-восточной части полу-
острова.
Абсолютные отметки территории изменяются от 2—5 м па лайдах
до 90—95 м — в пределах среднечетвертичной морской равнины. В це-
лом они постепенно снижаются от центральных частей полуострова к
западу и востоку, к побережьям Карского моря и Обской губы. В пре-
делах среднечетвертичной (салехардской) морской равнины абсолют-
ные отметки составляют 60—95 м, казанцевской морской равнины —
40—60 м, в пределах третьей, второй и первой террас — 25—40 м,
15—20 и 8 —12 м соответственно. Большая часть территории
области имеет абсолютные отметки не выше 50—60 м.
Расчлененность территории в целом существенная. Речные долины
врезаны, глубоко, особенно в среднем и нижнем течении, в их верши*
нах много развивающихся долин ручьев и оврагов; в районах, приле-
гающих к Карскому морю и Обской губе, много глубоких оврагов.
Наибольшей расчлененностью характеризуются северные и западные
районы области (в пределах Белоостровской структурной ступени,
Ямальского сводоподобного поднятия и Нурминского мегавала), а так-
же правобережье р. Юрибей в районе возвышенности Хой. Южные и
юго-восточные районы области расчленены слабо. Для возвышенных
междуречных равиии Ямала характерно развитие систем липейно-ори-
ентироваиных гряд высотой до 10 м, которые сложены песками. По-
видимому, эти гряды являются древними морскими береговыми вала-
ми, сформировавшимися в регрессивную фазу развития морского бас-
сейна па разных этапах четвертичной истории развития рассматривае-
мой области.
Территория п-ова Ямал значительно заболочена. Здесь преоблада-
ют полигональные травяно-гипновые, травяные и реже сфагновые боло-
та с небольшой мощностью торфа (0,3—1 м). Значительные по площа-
ди массивы торфяников развиты только в южной части области, южнее
широты озер Яррото; здесь мощность торфа изредка превышает 2 м.
В пределах Ямальской области развито огромное количество круп-
ных и особенно мелких озер (рис. 105). Последние имеют главным об-
разом термокарстовое происхождение, форма их преимущественно
овальная, изометричная, глубина равна 2—3 м. Генезис крупных озер
(например, оз. Яррото площадью 303 км2, оз. Нейто — 245 км2 и др.;
глубина их достигает 10—20 м и более) не совсем ясен. В простран-
ственном распределении озер отмечено две закономерности: 1) общая
заозеренность закономерно увеличивается к югу до 20—25%, причем
севернее озер группы Нейго она незначительная и обычно не превы-
шает 5%; 2) в центральных и северных районах Ямала заозеренность
в пределах низких морских и лагупио-морских террас, лайд и пойм во
много раз выше по сравнению с заозерснностыо верхнечетвертичной и
среднечетвертичной морских равнин; в южной части полуострова эта
разница не отмечается.
Все вышеназванные геоморфологические уровни слагают четвертич-
ные отложения, общая мощность которых изменяется от нескольких де-
сятков метров на участках наиболее высокого залегания палеоценовых
и эоценовых пород в пределах центра Ямальского сводоподобного под-
нятия и востока Нурминского мегавала до 200—300 м — в пределах зон
новейших опусканий (Герман, Кисляков, Рейнин, 1963; Геологическое
строение и прогноз.., 1968; Лазуков, 1970 и др.). В большинстве райо-
299
нов Ямальской области мощность четвертичных отложений составляет,
по-видимому, 150—200 м.
Среди четвертичных отложений на п-ове Ямал наибольшим рас-
пространением пользуются морские отложения. Среди них, в свою оче-
редь, наибольшее развитие имеют морские средпечствертичные отложе-
ния салехардской свиты, слагающие равнину с абсолютными отметками
60—95 м, и верхнечетвертичпые отложения казанцевской свить», фор-
Рис. )05. Плоская заозеренная поверхность морской лайды. Побережье Байда-
рацкой губы к северу от устья р. Еркутаяха. Фото Н. П. Пискунова
мирующне морскую равнину с абсолютными отметками 40—60 м. Бо-
лее молодые морские образования сформировали низкие геоморфологи-
ческие уровни (первую — третью террасы и лайду). Условия их форми-
рования в западной и восточной частях Ямала были несколько отличны:
на западе они отлагались в морском мелководном бассейне с нор-
мальным солевым режимом, на востоке — в существенно опресненном,
более мелководном и главное более подвижном бассейне — заливе, по
своим условиям в некоторой степени аналогичным условиям современ-
ной Обской губы, но имевшим более тесную связь с арктическим морем.
Соответственно на западном и северном побережьях Ямала сформиро-
вались морские отложения, а на восточном — (к югу от широты пос.
Тамбей)—лагунно-морские отложения. Последние на юге Ямала (бас-
сейны рек Хадытаяха и Щучья) фациально замещаются аллювиальны-
ми отложениями пойм первой и второй террас. Кроме отмеченных от-
ложений в пределах области развит комплекс озерных образований,
приуроченный к крупным озерам.
Инженерно-геологическая характеристика пород. Весь комплекс
четвертичных отложений представлен дисперсными породами: от песков
мелких до глин средних и тяжелых. Пески средней крупности и более
грубого состава развиты лишь в виде маломощных прослоев в некото-
300
рых разрезах в юго-западных районах области. Наиболее дисперсными
являются отложения морского генезиса; для лагунно-морских и аллю-
виальных образований в целом характерен более песчанистый состав
пород (рис. 106).
/Морские отложения характеризуются существенно глинистым со-
ставом: в их толщах преобладают супесчано-суглинистые породы, сла-
Типы пород по дисперсности
Рис. 106. Полигоны частот встречаемости
различных гранулометрических типов пород
в разрезах четвертичных морских (а), ла-
гунно-морских (б) и аллювиальных (в)
отложений п-ова Ямал:
1 — пески мелкие; 2 — пески пылеватые;
3—супеси; 4 — суглинки легкие; 5 — су-
глинки средние; 6—суглинки тяжелые;
7—глины легкие; 8 — глины средине; 9 —
глины тяжелые. Кривые а, б и в построе-
ны по данным 471, 158 н 157 анализов
соответственно
I 23456789
Типе! пород по дисперсности
Рис. 107. Полигоны частот встречаемо-
сти различных гранулометрических ти-
пов пород в разрезах отложений сале-
хардской (а) и казанцевской (б) свит
и третьей морской террасы (в) п-ова
Ямал. Условные знаки см. на рис. 106.
Кривые а, б и в построены по данным
171, 182 и 37 анализов соответственно
гающие около 50% их разреза. Глины встречаются также достаточно
широко (вероятность их встречи около 30%), а пески играют меньшую
роль (рис. 106).
Средн морских отложений наибольшая дисперсность характерна
для разреза салехардской свиты (рис. 107, 108). Общее содержание
глинистых разностей достигает почти 90%, а содержание суглинков (в
том числе и мореноподобных) и глин составляет соответственно почти
50 и 30%. Песчаные породы, представленные в основном мелкими и
пылеватыми разностями, слагают в большинстве районов верхнюю часть
разреза свиты. Их мощность изменяется от 1—2 до 10—12 м. В боль-
шинстве районов Ямала она составляет 2—5 м.
Анализ пространственной изменчивости состава и строения верхней
15-метровой части разреза отложений салехардской свиты позволяет
сделать следующие выводы: 1) в южных и особенно юго-западных рай-
онах п-ова Ямал в строении толщ довольно существенное участие при-
нимают мореноподобные супесчано-суглинистые образования, содержа-
щие обычно небольшое количество грубообломочного материала.
В центральных и особенно северных районах Ямала мореноподобные
разности встречаются гораздо реже, здесь в основном развиты тонко-
слоистые глинистые толщи; 2) в верхней части разреза в большинстве
301
районов отмечается песчаная регрессивная пачка мощностью до 2—
5 MS, а иногда и выше, вниз по разрезу роль песчаных пород резко
уменьшается; 3) наиболее высокодиспсрсные разрезы развиты в север-
ных районах Ямала (70—72° с. ш.), куда принос крупного терригенного
материала был значительно затруднен вследствие значительного их уда-
ления от основного источника сноса — Урала. В центральных районах
Ямала (68—70° с. ш.) количество пылеватых песков, супесей и легких
Рис. 108. Диапазон изменения дисперсности отложений салехардской свиты
п-ова Ямал и интегральные кривые различных гранулометрических типов
пород, встречающихся в разрезе свиты (построены по средним данным).
Условные знаки см. на рис. 106
суглинков увеличивается, хотя глинистые разности, в том числе средние
глины, развиты и здесь достаточно широко (рис. 109, б). Такое боль-
шое разнообразие может быть объяснено в известной степени тем, что
в этой части Ямала расположена обширная положительная неоднород-
ная по своему строению новейшая 'Структура — Нурминский мегавал,
в пределах которого новейшие движения носили резко дифференциро-
ванный характер; на интенсивно воздымавшихся мелководных участках
его формировались относительно грубые осадки, а во впадинах — высо-
кодисперсные отложения. В южных районах Ямала (южнее 68° с. ш.)
разрез в целом менее дисперсный и более однородный по составу —
здесь преобладают суглинистые и супесчаные породы (рис. 109, в), а
песчаные и глинистые образования играют в целом подчиненную роль,
причем пески обычно залегают на наиболее высоких элементах рельефа.
Разрез морских отложений казанцевской свиты характеризуется
значительно более песчанистым составом. Пылеватые и мелкие пески,
часто содержащие органический материал, слагают около 30% разре-
за толщи, а общее содержание супесей достигает 15% (см. рис. 107).
Эти три разности пород в основном слагают верхние 5—10 м свиты
во многих районах Ямала, а суглинистые и глинистые породы залега-
ют обычно ниже, формируя среднюю часть ее разреза.
302
Морские позднечетвертичные отложения, слагающие первую, вто-
рую и третью террасы, во многих районах имеют достаточно четкое
трехчленное строение: нижняя часть толщи характеризуется преиму-
щественно песчаным составом, средняя — существенно—глинистым, а
верхняя — песчано-супесчаным. В соответствии с этим па полигонах ча-
стот встречаемости различных по дисперсности пород фиксируются два
Рис. 109. Полигоны частот встречаемости
различных гранулометрических типов по-
род в верхней части разреза салехардской
свиты в северных (а), центральных (б)
и южных (в) районах Ямала:
1—пески мелкие; 2 — пески пылеватые;
3 —супеси и суглинки легкие; 4 — суглин-
ки средние; 5 — суглинки тяжелые; 6 —
глины легкие; 7—глины средние; 8 — гли-
ны тяжелые. Кривые а, б и в построены
по данным 80, 39 и 53 определений соот-
ветственно
Рис. 110. Полигоны частот встречаемо-
сти различных гранулометрических ти-
пов пород в разрезах лагунно-морских
отложений третьей (а) п второй (б)
террас п-ова Ямал. Условные обозначе-
ния см. на рис. ПО. Кривые а и б по-
строены по данным 77 и 38 определе-
ний соответственно
пика, один из которых расположен в области пылеватых песков и су-
песей, а второй — в области средних суглинков — легких глин (см.
рис. 107). В целом в разрезах этих толщ преобладают супесчано-су-
глинистые породы; содержание песков в них достигает 30—35%, при-
чем среди них преобладают пылеватые разности. Роль песчаных пород
возрастает лишь в разрезах современных формирующихся лайд (на
пляжах и островах).
Для позднечетвертичных лагунно-морских отложений характерен
существенно песчано-супесчаный состав толщ (см. рис. 109). Пески
слагают более 60% разреза, причем среди них явно преобладают пыле-
ватые разности (45%). хотя и мелкие пески тоже встречаются доста-
точно широко (17%). Суглинистые породы и глины в большинстве рай-
онов обычно залегают в виде прослоев и линз в толще песков. Однако
в ряде районов южного Ямала (например, на междуречье рек Хадьг-
таяха и Яхадыяха) их роль возрастает. Следует отметить, что состав
отложений, слагающих различные по возрасту лагунно-морские терра-
сы, достаточно сходен (рис. ПО).
303
Среди аллювиальных отложений наибольшее развитие имеют сов-
ременные отложения, слагающие поймы, которые занимают значитель-
ные площади в долинах почти всех рек. Отложения первой и второй
аллювиальных террас развиты в основном в долинах рек юга области;
в верховьях р. Юрибей они имеют фрагментарное развитие и занимают
небольшую площадь. Все эти комплексы отложений сложены главным
Рис. 111. Полигоны частот встре-
чаемости значений содержания
карбонатов в морских (а), лагун-
но-морских (б) и аллювиальных
(в) отложений п-ова Ямал. Кри-
вые а, б и в построены по дан-
ным 224, 33 и 39 определений
соответственно
Рис. 112. Полигоны частот встречае-
мости значений содержания карбо-
натов в отложениях салехардской
(а) и казанцевской (б) свит и раз-
рез третьей, второй и первой мор-
ских террас (в) п-ова Ямал. Кри-
вые а. б и в построены по данным
100, 59 и 54 определений соответ-
ственно
образом четырьмя типами пород: песками мелкими и пылеватыми, су-
песями и легкими суглинками, причем пески пылеватые и супеси состав-
ляют более 50% разреза. Общее содержание других типов пород со-
ставляет около 20%> а содержание каждого из них (от средних суглин-
ков до тяжелых глин) обычно ниже 5% (см. рис. 106). В делом раз-
резы аллювия первой и второй надпойменных террас являются более
песчанистыми по сравнению с аллювием пойм. Разрезы последних в за-
падных районах Ямала часто существенно глинистые (в частности в
долинах рек Мордыяха, Хараюавэй, Тиутсй и др.), в то время как в во-
сточных районах его они в основном песчаные.
Все четвертичные отложения, развитые на Ямальском полуострове,
имеют много общего по своим химико-минералогическим особенностям.
Это выражается, прежде всего, сходным составом песчаных и глини-
стых фракций пород, слагающих различные геологе-генетические комп-
лексы отложений. Различия же в основном обусловлены неодинаковым
содержанием карбонатов и водно-растворимых солей в породах этих
комплексов.
Пески всех геолого-генетических комплексов состоят в основном
из минералов легкой фракции, содержание которых в преобладающей
304
в песках фракции 0,25—ОД мм составляет 99—100%. Среди этих мине-
ралов преобладает кварц, содержание которого изменяется от 65—70
до 95—97%; обычно оно равно 85—90%. В тяжелой фракции в верхней
части разреза всех толщ преобладают лимонит, эпидот, пироксены и
амфиболы.
Для глинистых пород, как свидетельствуют материалы Е. В. Шу-
миловой (1971), Е. В. Шумиловой н С. Л. Троицкого (1969) и наши
данные, характерен полевошпатово-кварцевый или кварцевый состав
мелко- ч тонкопесчаных фракций. Среди тяжелых минералов в них в
верхней 10-метровой части разреза преобладают лимонит, эпидот, пи-
роксены и амфиболы, а ниже — ильменит, амфиболы и эпидот. Состав
глинистой фракции, как показывают результаты электронно-микроско-
пического, термического и дифрактометрического анализов, является
полиминеральным. В ней отмечены гидрослюды, монтмориллонит, као-
линит, органическое вещество и гидроокислы железа. В большинстве
разрезов, особенно морских, преобладают гидрослюдистые минералы,
дисперсность которых часто очень высокая.
Содержание карбонатов в четвертичных отложениях области из-
меняется от сотых долей процента до 1,5—2,1%. Наименьшее их коли-
чество характерно для аллювиальных отложений (рис. 111,в). Отло-
жения лагунно-морского генезиса характеризуется более высоким
содержанием карбонатов (от 0,05 — до 1,80%). Еще большее содержа-
ние карбонатов (до 2—2,1%, в среднем 0,5%) отмечается в морских
отложениях. Вероятность встречи в их разрезе пород с содержанием
карбонатов 0,2—0,4% и 0,6—0,8% достаточно близка (рис. 111,а). Не-
обходимо отметить, что содержание карбонатов в различных по возра-
сту морских отложениях неодинаково. Наибольшее количество карбо-
натов в целом свойственно породам салехардской свиты, а остальные
геолого-генетические комплексы содержат их в несколько меньшем
количестве (рис. 112).
Анализ пространственного изменения содержания карбонатов по-
казывает, что к северу карбонатность пород возрастает. Так, в южных
районах Ямала содержание карбонатов в отложениях салехардской
свиты обычно составляет 0,1—0,3%, а в центральных и северных райо-
нах оно около 1%. Аналогичная закономерность свойственна и более
молодым морским толщам. Такая картина в значительной степени,
по-видимому, объясняется выносом карбонатов из пород южной части
Ямала в период голоценовогд климатического оптимума, когда прои-
зошло оттаивание пород в верхней части разреза всех геоморфологиче-
ских элементов, и они достаточно интенсивно промывались грунтовыми
водами. Кроме того, следует иметь в виду, что условия накопления
карбонатов в процессе формирования морских толщ были более благо-
приятными в северных районах Ямала.
Общее количество водно-растворимых солей в отложениях изме-
няется в зависимости от их генезиса, литологии, глубины и района
залегания от сотых долей до 1—1,5%. Наибольшее их количество со-
держится в разрезах морских отложений (0,1—1,5%), наименьшее — в
аллювиальных породах (обычно сотые доли процента). В лагунно-мор-
ских образованиях сухой остаток не превышает 0,5% и обычно состав-
ляет 0,1—0,2%. Во всех породах среди анионов резко преобладает
хлор-ион (до 0,52%). Среди катионов в морских образованиях в наи-
большем количестве отмечается натрий (до 0,5—0,6%), а в лагунно-
морских его количество близко к общему содержанию кальция и маг-
ния. Во всех разрезах отмечается присутствие растворимой органики,
причем часто в значительных количествах; pH водной вытяжки изме-
305
няется от 6,7 до 8,1; в подавляющем большинстве разрезов он равен
7,0—7,5.
Анализ пространственной изменчивости содержания водно-раство-
римых солей показывает, что в центральных и особенно северных райо-
нах Ямала их количество выше, чем в южных. Например, в отложе-
ниях салехардской свиты, развитых в северных районах Ямала, оно
очень частр превышает 1% (сильнозасоленные породы по классифика-
ции Е. В. Аринушкиной, 1970), в центральных районах обычно изме-
няется от 0,3—0,5 до 0,8—1,0%, а в южных (южнее широты оз. Ярро-
то), как правило, равно 0,2—0,3% (незасоленные породы по той же
классификации). Эта же закономерность отчетливо прослеживается и
в разрезах более молодых комплексов морских отложений. В большин-
стве районов общее содержание водно-растворимых солей в верхней
2—3-метровой части разреза обычно существенно ниже, чем в глубже
залегающих породах.
Вышеописанные четвертичные отложения подстилаются эоценовы-
ми, палеоценовыми, меловыми и более древнимн породами. К настоя-
щему времени в пределах Ямала сотрудниками ВНИГРИ установлены
выходы па дневную поверхность лишь палеоценовых (?) отложений.
Они известны на среднем'Ямале в долине р. Нурмаяха в пределах юго-
восточной части Нурминского мегавала и на севере полуострова в
обнажении по р. Мурсояха в центральной части Ямальского сводопо-
добного поднятия (Геологическое строение и прогноз.., 1968). Пред-
ставлены эти отложения глинистыми породами довольно плотного сло-
жения с прослоями песчаных и алевритовых разностей.
Вес вышеописанные отложения находятся в многолетнемерзлом
состоянии. Однако генезис, среднегодовые температуры, мощность и
льдистость мерзлых толщ в разных районах области существенно не-
одинаковы вследствие их различного геологического развития в позд-
нечетвертичное время и различных современных природных условий.
В пределах всего полуострова многолетнемерзлые породы вне
акваторий залегают непосредственно с дневной поверхности на всех
элементах рельефа вплоть до пляжей Карского моря, Обской губы и
всех озер, береговых отмелей и низких островов в руслах рек. Сквоз-
ные талики существуют лишь под устьевыми участками наиболее круп-
ных рек, а также, по-вндимому, под акваториями глубоководных круп-
нейших озер Ямала — Яррото, Нейто, Ямбуто, Ясавейто, Хаданто, Пе-
унто и др. Несквозные талики мощностью от 3—5 до 25—30 м (местами
и более) зафиксированы в процессе работ Главсевморпути, Желдорпро-
екта и ПНИИИСа под многими термокарстовыми озерами и руслами
рек в южной части полуострова (до широты пос. Мыс Каменный).
В более северных районах несквозные талики мощностью до 3—10 м,
редко больше, развиты под руслами наиболее глубоких рек и озерами
глубиной более 2 м.
Рис. 113. Схема распределения мощностей многолетнемерзлых пород в пределах
п-ова Ямал. Составили Ю. Б. Баду, В. Б. Варенышев, В. Г. Кудряшов, В. 1. Тро-
фимов и Н. Г. Фирсов по данным МГУ, Главтюменьгеологии и ВСЕГИНГЕО:
1—граница распространения миоголетнемерзлых пород; 2 — границы районов миого-
летнемерзлых пород различной мощности; 3—6 — мощности многолетнемерзлых толщ,
залегающих с дневной поверхности (3 —менее 50 м; 4 —от 50 до 150 м; 5 —от 150
До 300 м; 6 — более 300 м); 7 — южная граница Ямальской области; 8 — Гранина
сплошных выходов на дневную поверхность палеозойских пород, слагающих Урал
307
Многолетнемерзлые толщи горных пород на территории Ямаль-
ской области имеют преимущественно сплошное по вертикали строе-
ние. Однако в некоторых районах полуострова обнаружены мерзлые
толщи, заключающие на различной глубине слои талых пород, пред»
ставляющие собой либо водоносные горизонты морских отложений с
высокоминерализованными отрицательнотемпературпыми межмерзлот-
ными водами (например, в районе Мыса Каменного, в ряде пунктов
западного побережья Ямала), либо еще не успевшие промерзнуть час-
тично протаявшие в голоцене отложения под поймами некоторых рек
Южного Ямала (такие разрезы были вскрыты несколькими скважина-
ми бурового профиля Щучья-Салета).
На большей части п-ова Ямал мощность многолетнемерзлых по-
род составляет 200—300 м. В центральной, осевой части его она возра-
стает и обычно несколько превышает 300 м. Непосредственно вдоль
самого западного и северного побережий Ямала, наоборот, развиты
мепее мощные толщи (рис. 113). Здесь в узкой полосе вдоль берега
мощность многолетпемерзлых толщ уменьшается до 50—100 м на мор-
ских террасах и до 5—80 м — па лайдах и поймах в устьях рек. Здесь
мерзлые толщи подстилаются охлажденными породами, насыщенными
незамерзшими солеными водами.
Среднегодовые температуры многолетнемерзлых пород в пределах
Ямальской области изменяются от —1—3° на юге ее до —8—10’ — в
северных районах (рис. 114). Наиболее низкие среднегодовые темпе-
ратуры мерзлых пород (—8—10°) зафиксированы севернее широты
пос. Тамбей в пределах подзоны арктической и лишайниковой тундры.
Здесь мерзлые породы поймы, на поверхности которой лишайниковый
покров достигает наибольшей мощности, имеют температуру всего на
0,8—1,0° выше, что является следствием чрезвычайно малых различий
в поверхностных условиях морских равнин и речных долин. В направ-
лении к югу происходит закономерное повышение среднегодовых тем»
ператур многолетнемерзлых пород, которые изменяются от —7—8“ в
плакорных условиях подзоны мохово-лишайниковой тундры до —5—
6° па участках с мохово-кустарниковой растительностью. Здесь темпе-
ратуры мерзлых пород в поймах рек отличаются от температур на
междуречьях немного заметнее по сравнению с более северными райо-
нами области: разница между ними составляет обычно 1—1,5е.
На рис. 114 достаточно отчетливо видно, что температуры мерзлых
толщ в западных районах северной половипы п-ова Ямал в целом
несколько выше по сравнению с восточными. Эти особенности в рас-
пределении температур пород предопределены тем, что западное побе-
режье Ямала подвержено отепляющему влиянию морского бассейна.
Более влажный, чем в восточных районах области климат обусловли-
вает повышенное количество осадков, в том числе и снега, и вызывает
смещение северной границы мохово-кустарниковых тундр к северо-
западу вплоть до устья р. Сядоряха. Пространственное взаимодействие
Рнс. 114. Схема распределения среднегодовых температур многолетпемерзлых пород
в пределах п-ова Ямал. Составили Ю. Б. Баду, В. Г. Кудряшов, И. С. Лурье.
В. Т. Трофимов и Н. Г. Фирсов по материалам МГУ, ПНИИИСа, Главсевморпутн
и других организаций:
1 — граница распространения многолетнемерзлых пород; 2 — границы районов с раз-
личной температурой; 3—7—температуры мпоголетнемерзлых пород (3 — от 0 до
—Г; 4 —от —1 до —3°; 5—от —3 до —5°; 6 —от —5 до —7е; 7 —ниже —7е);
8 — южная граница Ямальской области; 9 — граница сплошных выходов на дневную
поверхность палеозойских пород, слагающих Урал
309
iicex этих факторов привело к довольно широкому распространению
здесь многолетнемерзлых пород с более высокой среднегодовой темпе-
ратурой, чем на той же широте восточного побережья Ямала.
К югу от широты фактории Яитиксале среднегодовые температуры
мерзлых пород, как правило, выше —7°. Геоизотерма —5е протяги-
вается в южной части Ямала от широтной излучины р. Щучья к сред-
нему течению р. Хадытаяха почти по бровке казанцевской морской
равнины и подходит к самому берегу Обской губы в районе пос. Но-
вый Порт. Эта линия по существу ограничивает с севера распростра-
нение мелких участков лиственничных редин, где скапливается значи-
тельное количество снега, благодаря чему среднегодовая температура
мерзлых пород здесь практически нигде не бывает ниже —4,5°, состав-
ляя в среднем —3—4® (см. рис. 114). Более высокую температуру
(до —1,5—2,5°) имеют лишь песчаные породы в 300—500-метровой
прирусловой части пойм рек, расположенных к югу от широты м. Бот-
кина и покрытых березово-лиственничным редколесьем.
Многолетнемерзлые породы, развитые в пределах п-ова Ямал,
представлены в верхней части разреза преимущественно льдистыми и
сильнольдистыми образованиями (рис. 115). Суммарная влажность
глинистых льдистых иород обычно близка к влажности верхнего пре-
дела пластичности, а у сильнольдистых пород она превышает ее, при-
чем в большинстве районов существенно. Суммарная влажность песча-
ных льдистых пород соответствует их полной влагоемкости, а у силь-
иольдистых она выше ее, в толще пород появляются шлиры льда раз-
личной мощности.
По своему генезису многолетнемерзлые толщи Ямала, как пока-
зывают работы Г. И. Дубикова (Дубиков, 1966, 1966а, 19666, 1971;
Дубиков, Корейша, 1964; Баулин и др., 1967) и наши площадные ис-
следования, достаточно разнообразны. Здесь широко распространены
и сингенетические, и мощные эпигенетические мерзлые толщи, и тол-
щн, самая верхняя часть разреза (3—6 м) которых сложена сингене-
тически промерзшими породами, подстилаемыми эпигенетически сфор-
мировавшимися мерзлыми породами. Такая картина обусловлена, с
одной стороны, достаточно различными палеогеографическими усло-
виями накопления осадков, их литификации и промерзания в разных
районах Ямала в средне- и позднечетвертичное время, а с другой —
оттаиванием пород в пределах южного Ямала во время климатическо-
го голоценового оптимума и последующим их промерзанием, а также
формированием сингенетически промерзших пород в разрезе поймен-
ной фации позднеголоцепового аллювия во всех районах Ямала.
Рис. 115. Схема распространения генетических типов многолстнемерзлых толщ и
льдистости верхней 10-метровой части разреза отложений п-ова Ямал. Составили
Ю. Б. Баду и В. Т. Трофимов по материалам МГУ, ПНИИИСа и НИИГА:
I — льдистые эпигенетически промерзшие породы (суммарная влажность связных
грунтов ниже влажности верхнего предела пластичности, песчаных пород—ниже пол-
ной влагоемкости); 2 — сильнольдистые эпигенетически промерзшие породы (суммар-
ная влажность связных грунтов выше влажности верхнего предела пластичности, пес-
чаных пород — выше полной влагоемкости); 3 — сильнольдистые сингенетически про-
мерзшие породы; 4 — преимущественно сильнольдистые толщи, верхняя 3—6-метровая
часть разреза которых сложена сингенетически промерзшими породами, подстилаемыми
эпигенетически промерзшими породами; 5 — границы районов, сложенных многолетне-
мерзлыми породами различного генезиса или неодинаковой льдистости; 6—возраст
•многолетпемерзлой толщи; 7 — границы мерзлых толщ различного возраста; 8 — юж-
ная граница Ямальской области. 9 —граница сплошных выходов на дневную поверх-
ность палеозойских пород, слагающих Урал
ЗЦ
Криогенное строение эпигенетически промерзших отложений ха-
рактеризуется практически повсеместным распространением слоистых,
слоистосетчатых и сетчатых криогенных текстур в супесчаных, сугли-
нистых и глинистых породах. Пески, содержащие небольшое количест-
во органики, имеют массивную криогенную текстуру. Распределение
прослоев льда лэ разрезу в глинистых толщах зависит главным обра-
Рис 116. Пластовые льды в разрезе лгигейетическн промерзших отло-
жений казаииснской свиты Западный берег оз. Нсйто. Фото В В. Бах
лина
зом от наличия или отсутствия песчаных, в прошлом водоносных гори-
зонтов, вода из которых прн промерзании перераспределялась в поро-
де. Отсутствие их в толще обусловило формирование такой ледяной
решетки, толщина шлиров льда которой и расстояние между ними уве-
личивается по разрезу сверху вниз. Наличие песчаных прослоев в
толще глинистых пород сделало картину изменения льднстости более
сложной. Одной из отличительных черт криогенного строения эпигене-
тических мерзлых толщ является наличие инъекционных льдов и пла-
стовых льдов неясного генезиса (рис. 116) в морских и прибрежно-
морских средне- и верхнечетвертичных отложениях (Дубиков, 1966,
1966а; Дубиков, Корсйша, 1963; Баулин и др., 1967).
Среди эпигенетически промерзших пород наиболее льдистыми яв-
ляются супесчаные, суглинистые и глипистые породы первой и второй
озерных террас, суммарная объемная льдистость которых составляет
обычно 55—65%. Несколько менее льдисты глинистые породы третьей
лагунно-морской террасы в южных районах Ямала—45—55%. Прослои
сегрегационного льда занимают в них от 8 до 25% (в среднем 20%)
объема мерзлой породы. Объемная льдистость тонкодисперсных отло-
жений салехардской и казанцевской свит составляет чаще всего 45—
50%, из которых от 8—10 до 25—35% приходится на долю сегрегаци-
312
снного льда, причем его содержание в этих породах изменяется от
25—35% в северных районах их распространения до 8—15% — на юге
области.
Объемная льдистое! ь песчаных эпигенетически промерзших пород
наиболее высока в отложениях казанцевской свиты (часто достигает
40—45%) и третьей лагунно-морской и озерной террасы — 30—40 и
35—50% соответственно. Менсе всего льдисты пески салехардской сви-
ты (25—40%), особенно в южных районах Ямала.
Сингенетически промерзшие тонкодисперсные отложения морского,
лагунно-морского, аллювиального и озерного генезиса характеризуются
широким распространением тонкошлировых слоистых и слоисто-сетча-
тых криогенных текстур, в меньшей мере мелкосетчатых. Песчаные
разности этих пород имеют в большинстве случаев массивную крио-
генную текстуру, однако нередко встречаются и слоистые текстуры.
Торфяные породы центрального и северного Ямала характеризуются
широким распространением в них крупношлировых слоистых криоген-
ных текстур. Сравнительно однообразные условия формирования син-
генетических мерзлых пород обусловили практически повсеместно
однородное и равномерное распределение ледяных шлиров по разрезу.
Как правило, между крупными слабоволнистыми шлирами располага-
ются мелкие и тонкие линзовидные ледяные прослойки, залегающие
обычно горизонтально, местами образуя плойчатую сетку. Такая льдо-
насыщенность грунтовых прослоек является одной из отличительных
черт криогенного строения сингенетически промерзших пород, льдис-
тость которых в целом выше льдистости эпигенетических мерзлых,
пород, в которых между шлирами льда в большинстве случаев отме-
чается массивная криогенная текстура.
Наиболее льдистыми сингенетически промерзшими породами явля-
ются суглинки и глины первой и третьей морских террас, лайд и пойм
рек. Суммарная объемная льдистость их составляет 50—65%, достигая
в отдельных случаях 70—75%. Несколько менее льдисты суглинистые
породы озерной поймы и второй морской террасы — соответственно
50—55 и 35—50%. Шлиры сегрегационного льда занимают в сингенети-
ческих мерзлых породах значительно больший объем, чем в эпигенети-
ческих. Максимальное его количество отмечено в суглинках первой*
озерной террасы (35—45%) и первой морской террасы (35—45%).
Объемная льдистость за счет этого типа льда в суглинистых породах-
второй озерной террасы наиболее часто равна 25—35%, поймы — 20—
35%, третьей морской террасы — 20—30%.
Песчаные разности сингенетически промерзших пород сильнее-
льдонасыщены по сравнению с эпигенетическими песками того же типа.
Объемная льдистость песчаных пород поймы составляет 35—60%, лай-
ды 35—40%, озерной поймы 40—55%. Для песков первой лагунно-мор-
ской террасы наиболее характерны значения льдистости 35—45%, а
второй террасы— 25—50%. В песках третьей лагунно-морской террасы
и казанцевской свиты наиболее часто встречаемая льдистость — 30—45
и 35—55%.
Важнейшей чертой криогенного строения сингенетически промерз-
ших отложений области является широкое распространение сингенети-
ческих полигонально-жильных льдов. Наиболее широко эти льды рас-
пространены к северу от широты оз. Нейто и приурочены к верхней
части разреза верхнечетвертичных морских и лагунно-морских отложе-
ний, находясь в законсервированном состоянии. Развивающаяся сеть
жильных льдов, имеющих голоценовый возраст, расположена в поймах
практически всех рек к северу от 69-й параллели, где ею заняты в
313
•среднем около 8—10% объема верхней 10-метровой части разреза ал-
лювиальных отложений. Древние жильные льды занимают часто более
значительный объем мерзлых толщ. Объемная макрольдистость песча-
ных отложений регрессивной пачки казанцевской свиты за счет поли-
тональных льдов изменяется, по подсчетам Ю. Б. Баду, от 10—11% на
Рис 117. Полиюны частот встречаемости значений объемной наосы (1)
и объемной массы скелета (2) морских (а), лагунно-морских (б) и ал-
лювиальных отложений п-ова Ямал. Кривые а, б и в построены по дан-
ным 607, 148 и 153 анализов соответственно
севере области до 2—4%—в районе водоразделов рек Мордыяха и
Сеяха-Мутная и 11—12%—восточнее его. Средняя льдистость отло-
жений третьей морской и лагунно-морской террас за счет этих льдов
равна 13—17%, а на отдельных участках она достигает 20 и даже
30%. На восточном побережье Ямала жильные льды второй лагунно-
-314
40г
Рис. 118. Полигоны частот встречаемо-
сти значений пористости морских (а),
лагунно-морских (б) и аллювиальных
(в) отложений п-ова Ямал
сингенетические и эпигенетические
морской террасы занимают от 10—12 до 20—23% объема верхней
10-метровой части разреза мерзлых пород, в то время как на западе
области в одновозрастпых морских толщах — всего 2—9%. Менее вы-
сокой объемной макрольдистостью за счет жильных льдов характери-
зуются мерзлые породы первой морской и лагунно-морской террасы
(6—10%). Однако и в их пределах на отдельных участках на севере
Ямала отмечаются значения до 20% и более. Максимальные объемы
жильного льда па восточном побережье Ямала в его северной части в
разрезах лагунно-морских толщ и заметно меньшее его содержание в
морских отложениях западного по-
бережья явно указывают на более
благоприятные условия и наиболь-
шую возможность сингенетического
роста жильных льдов в условиях
накопления осадков в дельтах и
мелководных лагунах, как и пред-
полагал А. И. Попов (1953, 1967).
Приведенные выше данные сви-
детельствуют, что криогенное строе-
ние многолегнемерзлых пород —
важнейший инженерно-геологиче-
ский показатель — сложно и доста-
точно различно в разных районах
п-ова Ямал. Однако в большинстве
их оно имеет одно общее главное
качество — практически везде -раз-
виты льдистые и сильнольдистые
породы (см. рис. 115). Особенно
велика льдистость в северной поло-
вине Ямала, где широко развиты и
полигонально-жильные льды.
Довольно сложные мерзлотные особенности территории, многооб-
разие литологических разностей и геолого-генетических комплексов от-
ложений обусловили очень большой размах значений показателей
свойств пород Ямальской области. Особенно велик он у глинистых
отложений всех без исключения геолого-генетических комплексов отло-
жений. Для песчаных пород в целом характерен существенно меньший
диапазон изменения показателей всех свойств пород, что является след-
ствием их меньшей и более однородной льдистости.
Величины объемной массы и объемной массы скелета мерзлых
пород изменяются в очень широких пределах. Наиболее низки эти
показатели у сильнольдистых суглинистых и глинистых пород со слоис-
той и слоистосетчатой криогенными структурами. Наибольшие значе-
ния этих показателей свойственны для песчаных пород, криогенная
текстура которых в основном массивная. В целом наибольшими вели-
чинами объемной массы характеризуются лагунно-морские отложения,
сложенные преимущественно песками. Размах значений этих показате-
лей и наиболее часто встречающиеся их значения в разрезах аллюви-
альных и морских отложений очень близки (рис. 117), хотя первые и
отличаются более песчанистым составом.
Пористость развитых на Ямале морских и аллювиальных четвер-
тичных отложений в большинстве случаев изменяется от 35 до 60%, а
максимальные ее величины достигают у сильнольдистых порол 70—
80%. Наименее пористыми грунтами являются преимущественно песча-
ные лагунно-морские отложения: их пористость чаще всего составляет
315
35—50%, хотя и в их разрезах развиты породы с пористостью выше
70%. (рис. 118). В целом наиболее пористые породы в разрезах прак-
тически всех геологогенетических комплексов развиты в центральных и
особенно в северных районах Ямала.
Более подробные сведения о характере изменения показателей
многих свойств глинистых и песчаных пород в зависимости от их дис-
персности приведены в табл. 36 и 37 на примере морских отложений
салехардской евнты.
Низкие отрицательные среднегодовые температуры пород Ямаль-
ской области обусловливают их высокую прочность, выдержанную на
огромных пространствах. Пески, как правило, содержащие незначи-
тельное количество водно-растворимых солей и шлиров льда, харак-
теризуются в соответствии со Строительными нормами и правилами
(СНиП П-Б. 6-66) высокими нормативными сопротивлениями мерзлых
грунтов нормальному давлению: от 10-105—lS-KFna на юге до
18-105—20-105Па в центральных и северных районах. Этот показатель
для морских глинистых пород этих районов значительно ниже, так как
они содержат, как показано выше, значительное количество водно-рас-
творнмых солей и, как следствие этого, повышенное количество неза-
мерзшей воды.
Подземные воды. На огромных просторах Ямала в летнее время
развиты воды сезоппоталого слоя. Они залегают на глубинах от 0,2—
0,3 до 1—1,2 м. Их характерные особенности — сравнительно неболь-
шая водообильность из-за малой мощности водонасыщенных пород и
слабой водопроницаемости пылеватых отложений, ультрапресный хи-
мический состав (сухой остаток 0,05—0,2 г/л), загрязненность органи-
ческими остатками, сезонное существование и постоянные сезонные
фазовые переходы. Они являются преимущественно гидрокарбопатно-
хлоридно-натриевыми и натриево-кальииевыми, реже отмечаются гид-
рокарбонатпо-хлоридно-кальциево-магниевые воды. Все падмерзлотные
воды обладают кислой реакцией и проявляют общекислотную агрес-
сивность к бетону. Некоторые их разности вследствие ничтожного со-
держания иона НСОз проявляют выщелачивающую агрессивность.
Углекислотная агрессивность этого тина вод не изучена.
Межмерзлотные воды на территории Ямала пока вскрыты лишь
одной скважиной па глубине 132 м в районе м. Каменного, где они
представлены высокоминерализованными напорными водами (Жуков,
Салтыков, 1953). Однако в результате электроразведочных работ в за-
падных и северных районах полуострова в толще мерзлых пород с
высоким электрическим сопротивлением были обнаружены слои сочень
низким электросопротивлением, что, по-видимому, подтверждает ранее
высказанное предположение (Пономарев, 1952, 1960 и др.) о сущест-
вовании в толщах средне- и верхнечетвертичных морских мерзлых толщ
вымороженных высокоминерализованных вод с отрицательной темпера-
турой, заключенных в прослоях и линзах песчаных порол.
Особо следует подчеркнуть, что в пределах низких островов, мор-
ских лайд и самых низовий пойм рек западного и северного побе-
режья Ямала под маломощным слоем (2—10 м) многолетнемерзлых
пород располагаются отложения, насыщенные солеными водами с от-
рицательной температурой. Химический состав этих подземных вод
весьма близок к составу морской воды, но минерализация их обычно
в 2—3 раза выше. Эти водь. обычно проявляют сульфатный и магне-
зиальный виды агрессивности ;ю отношению к бетонам.
Современные экзогенные геологические процессы и явления. Среди
экзогенных процессов, существенно влияющих на инженерно-геологи-
316
Таблица 36
Свойства и естественная влажность глинистых пород салехардской свиты п-ова Ямал
Покааатель Гранулометрические разности пород
супеси суглинки легкие суглинки средние суглинки тяжелые глины легкие глины средние глины тяжелые
Естественная влажность пород, % 15—39 (11) 17-215 (31) 18—220 (32) 17-113 (38) 16—132 ( 39) 13—140 (15) 14—70 (8)
Плотность, г/см9 2,60—2,68* 2,67 2,60—2,71 2,70 (31) 2,60—2,72 2,71 (32) 2,68—2,73 2,72 (38) 2,71—2,74 2,73 (40) 2,72—2,74 2,74 (15) 2,74—2,80 2,75 (9)
Объемная масса мерзлого грунта, г/см8 1,55—2,42 1,92 (11) 1,08—2,30 1.65 (31) 1,09—2,06 1,81 (32) 0,99—2,41 1,84 (37) 1,13—2,04 1,65 (38) 1,08—2,11 1,54 (14) 1,20—1,74 1,59 (32)
Объемная масса скелета мерзлого грун- та, г/см8 1,17—2,10 1,54 (11) 0,34—1,79 1,18 (31) 0,34—1,72 1.37 (32) 0,62—1,88 1,42 (36) 0,49—1,58 1,21 (38) 0,45—1,68 1,05 (14) 0,80—1,53 1,09 (8)
Пористость, % 22—56 34-88 36—87 30—77 42—82 38—84 44—71
42 (11) 56 (31) 49 (32) 49 (36) 53 (38) 62 (14) 60 («)
Коэффициент пористости 0,24—1,29 0,73 (11) 0,51—6,97 1,28 (32) 0,57—6,97 0,99 (32) 0,45—3,46 0,98 (36) 0,73—4,55 1,28 (38) 0,62—5,06 1,62 (14) 0,80—2,44 СоЗ (8)'
Пластичность верхний предел 20-30 26 (5) 20—33 28 (12) 22—38 30 (18) 26—42 32 (24) 22—51 37 (36) 34—54 43 (10) 36—63 51 (8)
нижний предел 14—23 13—26 13—26 18—29 10—30 20—30 24 (10) 22-39 31 (8)
20 (5) 20 (12) 20 (18) 21 (24) 22 (36)
число пластич- ности 4—7 5—13 6—15 7—15 .5—21 14—27 12-28
6 (5) 8 (12) 10 • (18) 11 (24) 15 (36) 19 (10) 20 (8)
Показатель консистенции (при оттаи- вании пород) (-0,43) —2,57 0—11,80 (—0,38) —33,17 (-1,28) -9,78 (-0,85) —7,40 0,21—5.65 (-0,57) -2,58
Показатель коллоидной активности 0,33—0,86 0,57 (5) 0,24—0,90 0,44 (11) 0,22—0,50 0,37 (18) 0,21—0,50 0,36 (22) 0,15—1,08 0,35 (36) 0,21-0,47_ ’ 0,32 (10) 0,11—0,39 ТГ27 (8)
Максимальная молекулярная влагоем- кость, % 3—15 6—15 11-18 J 11—17 9—22 15—23 14—28
9 (8) 12 (14) 15 (18) 15 (24) 16 (36) 19 (10) 23 (8)
* В числителе — минимальные и максимальные, в знаменателе — среднеарифметическое значение показателя, в скобках — количество определений*
Таблица 37
Свойства и естественная влажность песчаных пород салехардской свиты
п-ова Ямал
Показатель Гранулометрические разности пород
пески мелкие пески пылеватые
Естественная влажность пород, % 9—34 (6) 5-98 (27)
Плотность, г/см3 2,65 2,65—2,67
2,65 (25)
Объемная масса ' мерзлого грунта, г/см3 1.60—1.97 1,73 (6) 1,33—2,10 1773 (25)
Объемная масса скелета мерзлого грунта, г/см3 1,25-1,56 1,43 (6) 0,70—1,71 1,44 (25)
Пористость, % 41—52— 46 (6) 35—73 44 (25)
Коэффициент пористости 0,70—1,12 0,86 (6) 0,55—2,78 0,86 (25)
Коэффициент фильтрации, м/сут 2,6 0,3—3,0
1.4 (9)
Примечание. Цифры в числителе — минимальные и максимальные значения по-
казателя, в знаменателе — его среднеарифметические значения, в скобках — количество-
определений.
ческую обстановку, наиболее важны мерзлотные и эрозионные процес-
сы, которым принадлежит основная роль завершения скульптурной
переработки рельефа Ямала. Для северной части его наиболее харак-
терно морозобойное трешинообразование, ведущее к дальнейшему ро-
сту и новообразованию жильных льдов и, в свою очередь, к увеличе-
нию льдистости мпоголетнемерзлых толщ. Развитие линейного термо-
карста по жильным льдам, наиболее отчетливо проявляющееся в
западных районах нейтрального и северного Ямала, обусловливает
резкое усиление эрозии и приводит к заметной переработке и расчле-
нению первичного рельефа. Кроме этого, широкое распространение
сильнольдистых пород в этих частях полуострова предопределяет прак-
тически повсеместное развитие солифлюкционных процессов, особенно
на склонах южной экспозиции. В южных районах описываемой обла-
сти наиболее распространены процессы пучения и особенно термокар-
ста по сегрегационным льдам. Именно последний процесс и создавае-
мые им отрицательные формы рельефа способствуют увеличению
обводненности территории, что существенно ухудшает инженерно-гео-
логическую обстановку. Следует отметить, что многие участки побере-
318
жья Ямала подвергаются интенсивному абразионному воздействию.
Оно также проявляется и по берегам многих средних и особенно круп-
ных озер Ямала. Существенное затруднение в процессе проведения
строительства неизбежно вызовет значительная во многих, особенно
южных, районах заболоченность и заозеренность территории.
Большое разнообразие условий геолого-географической обстановки
обусловило, как свидетельствуют исследования И. С. Лурье, сравни-
тельное разнообразие типов сезонного протаивания. На большей ее
части (северные, центральные и многие районы южного Ямала) рас-
пространен устойчивый в основном континентальный мелкий тип се-
зонного протаивания. В пределах южного Ямала преобладает длитель-
но устойчивый преимущественно континентальный тип сезонного про-
таивания, а на небольших по площади участках в поймах рек
в крайне южных районах области отмечается также полупереходный
континентальный тип сезонного протаивания. Большая протяженность
территории Ямальской области с севера на юг и с запада на восток,
неоднородность климатических характеристик разных ее районов обус-
ловили изменение типов сезонного протаивания по амплитуде на по-
верхности грунтов от умеренно морских и умеренно континентальных
непосредственно вблизи побережья Карского моря до умеренно конти-
нентальных— в юго-восточных районах Ямала. На подавляющей части
территории его, как уже отмечалось, преобладает континентальный тип
сезонного протаивания.
Высокая влажность (льдистость) отложений предопределила не-
большую глубину сезонного протаивания в большинстве районов Яма-
ла. Наименьшая ее величина характерна для торфов: в северных и
центральных районах полуострова она равна 0,3—0,4 м, а в южных —
0,3—0,6 м. Суглинистые сильнольдистые породы в северных районах
протаивают на 0,3—0,7 м, в центральных — на 0,5—0,9 м, а в южных —
на 0,6—1,2 м. Глубина протаивания супесей обычно выше на 0,1—
0,2 м. Максимальные глубины сезонного протаивания характерны для
песчаных разрезов: в северной части Ямала они составляют 0,4—0,8 м.
а в южных достигают 1,5—2,0 м.
Заключение. Вышеприведенный материал свидетельствует, что ин-
женерно-геологические условия Ямальской области достаточно различ-
ны в разных ее районах и в целом сложные. Эти сложности обуслов-
лены, во-первых, развитием в большинстве районов льдистых и
сильнольдистых мерзлых толщ, во-вторых, существенным вертикальным
и горизонтальным расчленением многих районов (особенно западных)
центрального и северного Ямала и, в-третьих, широким развитием
криогенных и посткриогенных процессов и явлений.
В процессе инженерно-геологических изысканий под конкретные
инженерные сооружения, строительство которых практически на всей
территории области должно проводиться путем сохранения мерзлого
состояния пород в основании сооружений, особое внимание должно
быть уделено изучению льдистости толщ и поиску участков, сложенных
наименее льдистыми грунтами. В пределах центральных и северных
районов Ямала, где толщи морских пород содержат значительное ко-
личество водно-растворимых солей, число задач и объем инженерно-
геологических изысканий будут несколько выше, поскольку в этих райо-
нах справочные таблицы Строительных норм и правил (СНиП П-Б.
6-66) часто применять будет нельзя и потребуется прямое определение
прочностных свойств мерзлых пород.
319-
Тазовская область
Тазовская область расположена в пределах Тазовского полуострова.
На юге она ограничена долиной р. Ныда, на юго-востоке — долиной
р. Хадуттэ, а со всех других сторон — Обской и Тазовской губами.
Природные условия этой области суровые. Большая ее часть располо*
жена в пределах южной тундры и лишь районы ее, занимающие терри-
торию к югу от широты пос. Сядайхарвута,— в северной половине
лесотундровой подзоны. Почти вся эта территория характеризуется
весьма избыточным увлажнением и весьма недостаточной теплообеспе-
ченностью. Среднегодовые температуры воздуха (за последнее десяти-
летие) в южной части области около —8° (—7,9° в пос. Ныда), в се-
верной — около —10°.
Инженерно-геологические особенности этой области сложные и во
многом сходные с условиями южной половины Ямальской области.
Здесь также в рельефе четко выражены две морские равнины и три
лагунно-морские террасы и лайда, в наиболее крупных речных долинах
(например, р. Пойловояха и р. Адерпаюта) развиты только пойма и
в основном две надпойменные террасы, мпоголетпемерзлые породы
имеют практически сплошное развитие, их мощность обычно везде вы-
ше 100 м и вне пойм рек и лайд Обской и Тазовской губ составляет
250—300 м и более, среднегодовые температуры мерзлых пород ниже
—3°. Однако есть и существенные отличия, обусловленные специфиче-
скими особенностями позднекайнозойской истории геологического
развития этой территории (Адреев, Белорусова, 1961). Это прежде все-
го выражается в достаточно широком распространении выше современ-
ного эрозионного вреза эоценовых кремнистых пород в бассейнах рек
Хадуттэ, Нижняя, Средняя и Верхняя Хадыта и в долинах правых
притоков р. Ныда, в значительной эрозионной расчлененности запад-
юй и северной частей области, а также несколько иными закономер-
ностями распространения льдистых и слабольдистых толщ.
По особенностям рельефа, степени заболоченности и заозеренности
область можно подразделить на две части. Первая из них, большая по
площади, охватывает западные и ссверпыс районы сс. Эта часть об-
ласти, в общих чертах совпадающая с крупной положительной неотек-
тонической структурой — Ныдинским мегавалом, испытывала в олиго-
цен-четвертичное время устойчивые поднятия, суммарная амплитуда
которых достигает 100—125 м (Варламов и др., 1969). Неотектониче-
ские движения положительного знака, в том числе и локальные, здесь
активно проявлялись, как показал Ю. Ф. Андреев (1970), и в поздне-
четвертичное время. Вследствие этого абсолютные отметки рельефа
достигают 70—88 м, а изменение характера высот местности происхо-
дит часто достаточно резко. Около 90% всей этой территории занимают
среднечетвертичная (салехардская) и верхнечствсртичпая (казанцев-
ская) морские равнины, абсолютные отметки в пределах которых обыч-
но составляют 50—70 м. Молодые позднечетвертичные лагунно-морские
уровни занимают значительную площадь лишь на самом севере облас-
ти, на побережье Обской и Тазовской губ. Гидрографическая сеть этой
области врезана на глубину до 30—40 м (в пизовьях местами и более),
долины узкие, склоны их крутые, рельеф в целом достаточно расчле-
ненный (рис. 119), многие мелкие реки имеют небольшую долину,
очень крутой уклон, территория относительно дренированная. Торфяные
болота в этой части области чаще всего развиты на лайде, низких тер-
расах и в пределах восточных участков салехардской и казанцевской
320
морских равнин, удаленных па значительные расстояния от Обской
губы.
Совершенно иной морфологический облик свойствен второй части
Тазовской области, которая охватывает бассейн р. Пойловояха и юго-
восточные районы ее В неотектоническом клане она отвечает краевой
восточной части Ныдииского мегавала и западной части Уренгойского
мегапрогиба, суммарная амплитуда опусканий в пределах которой до-
Рис. 119. Характер рельефа в районах, прилегающих к Обской губе.
Район нос Сядайхарвута. Фото А П Тыртикова
стигает 50—100 м (Варламов и др., 1969). В позднечетвертичиое время
локальные поднятия не проявились и в рельефе не выражены. Такое
развитие территории обусловило формирование плоского ступенчатого
рельефа, характеризующегося сильной заозеренностыо, заболочен-
ностью и заторфовапностыо. Некоторой расчлененностью характеризу-
ются лишь участки равнин и террас, прилегающие к долинам рек и
Тазовской губе. Абсолютные отметки области изменяются от 0—5 м
до 50—70 м, причем онн постепенно повышаются с востока на запад.
Около 75% этой территории занимают казаицевская морская равнина и
третья лагунно-морская терраса, абсолютные отметки которых состав-
ляют 30—50 м. Остальную часть области занимают более молодые
геоморфологические уровни (в основном первая и вторая лагунно-мор-
ские террасы, лайда и пойма), поверхность которых возвышается от
3—5 до 20—25 м над уровнем моря. Крупные реки этой части области
хорошо разработаны, долины их широкие (например, до 10—15 км у
р. Пойловояха), террасированные. Торфяники, в основном илоскобуг-
ристые с полигональным микрорельефом, занимают в пределах этой
области большие площади. Мощность торфа на них обычно не превы-
шает 1,5—2 м.
321
Четвертичные отложения, слагающие различные по возрасту и ге-
незису аккумулятивные уровни, имеют мощность от 10—25 м в районах
высокого залегания эоценовых и олигоценовых пород в бассейнах рек
Верхняя и Средняя Хадыта и Хадуттэ до 120 150 м и более — во впа-
динах дочетвертичного рельефа. Они представлены в основном средне-
и позднечетвертичными морскими, позднечетвертичными аллювиальны-
ми и голоценовыми озерно-болотными образованиями. Среди первых,
наиболее широко развиты среднечетвертичные отложения салехардской
свиты, слагающие обширные равнины в западной и северной частях
области, и верхнечетвертичиые отложения казанцевской свиты, наибо-
лее широко распространенные к северу от р. Хадуттэ. Лагунно-морские
мелководные отложения третьей, второй и первой террас и современной
лайды занимают значительно меньшую площадь и развиты в перифе-
рийных районах области. Среди аллювиальных отложений, которые
в целом слагают небольшую часть области, наиболее широко распрост-
ранены современные отложения, слагающие поймы рек.
Инженерно-геологическая характеристика пород. Морские и аллю-
виальные отложения представлены различными по дисперсности песча-
ными и глинистыми породами. Однако количественное соотношение
этих пород в составе различных по генезису толщ существенно неоди-
наковое: разрезы морских отложений являются гораздо более дисперс-
ными (рис. 120, 121). Строение морских и аллювиальных толщ также
различно.
В разрезах морских отложений встречаются различные по дисперс-
ности породы: от песков мелких до глин тяжелых. Наиболее широко
развиты пески пылеватые, супеси и особенно суглинки, которые слага-
ют около 80% разреза морских толщ. В целом пески слагают около
30% их разреза (они очень часто преобладают в самой верхней части
разреза толщи), суглинки — около 50%, а все связные грунты, вместе
взятые, — около 70% разреза (рис. 120,а). Основные данные о харак-
тере дисперсности различных типов этих пород приведены на
рис. 121, 122.
Наибольшей глинистостью разрезов среди морских отложений ха-
рактеризуются отложения салехардской свиты, в составе которых со-
держание суглинков, часто имеющих мореноподобный облик, составляет
55%, а всех глинистых пород в целом — около 75% (см. рис. 120,6).
Разрезы отложений казанцевской свиты являются более песчанистыми:
в их составе гораздо шире встречаются пески мелкие и пылеватые,
часто содержащие включения растительных остатков, а также супеси,
которые вместе слагают около 50% разреза. Среди мелководных лагун-
но-морских толщ наиболее глинистыми по составу являются разрезы
третьей террасы и лайды Тазовской губы. Разрезы второй и первой
лагунно-морских террас на востоке области сложены переслаиванием
песков, супесей (преобладают в разрезе) и суглинков, а на севере
ее — преимущественно мелкими и пылеватыми, часто оторфованными
песками.
Аллювиальные позднечетвертичные отложения также представлены
различными по дисперсности породами: от песков средней крупности
и мелких до суглинков тяжелых. Однако в большинстве районов их раз-
резы сложены песками и супесями (см. рис. 120,в), а более дисперсные
породы (в основном суглинки легкие и средние) встречаются обычно
в виде прослоев, часто небольшой мощности в верхней части толщ.
Химико-минералогические особенности песчаных и глинистых по-
род, слагающих разрезы четвертичных морских и аллювиальных толщ,
с инженерно-геологической точки зрения достаточно однотипны. Пески,.
322
как правило, кварцевые, незаселенные, практически целиком сложен-
ные минералами легкой фракции. Глинистые породы являются поли-
минеральными, выдержанными по составу на всей территории области.
В составе глинистой фракции отмечены гидрослюды, монтмориллонит,
смеша послойные образования монтмориллонитово-гидрослюдистого
Рис. 120. Полигоны частот встречае-
мости различных гранулометрических
типов пород в разрезах средне- и
верхнечечвертичиых морских и ла-
гунно-морских (а), среднечетвертич-
ных морских (б) и позднечетвертич-
ных аллювиальных (в) отлож$иий
Тазовской области:
I — пески мелкие; 2—пески пылева-
тые; 3 — супеси; 4 — суглинки лег-
кие; 5 — суглинки средние; 6 — су-
глинки тяжелые; 7 — глины легкие,
8 — глины средние; 9 — глины тяже-
лые Кривые а, б и в построены чо
данным 106, 66 и 74 анализов со-
ответственно
Рис. 121. Гранулометрический состав четвер-
тичных отложений Тазовской области:
1 — среднечетвертачные морские отложения
салехардской свиты; 2—верхнечетверчнчные
морские и прибрежно-морские отложения ка-
занцевской свиты; 3 — верхнечетвертичные ла-
гунно-морские отложения третьей террасы;
4—верхнечетвертичные лагунно-морские отло-
жения второй террасы; 5 — верхнечетвертич-
ные—голоценовые лагунно-морские отложения
первой террасы; 6 - всрхнсчствсртичные озер-
но-аллювиальные отложения третьей террасы:
7 — верхнечетвертичные аллювиальные отло-
жения второй надпойменной террасы; 8—>
верхнечетвертичные голоценовые отложения
первой надпойменной террасы, 9 — голоцено-
вые аллювиальные отложения поймы
состава, гидроокисям железа и каолинит. Преобладают первые три из
вышеназванных минералов.
Глинистые породы различного возраста и генезиса, залегающие
выше современного эрозионного вреза, являются незасоленными: общее
количество водно-растворимых солей в них изменяется от 0,01—0,02 до
0,30%, причем даже в морских толщах салехардской свиты оно обычно
составляет 0,1—0,2%. pH водной вытяжки изменяется от 4—5 до
7,5—8, причем в большинстве случаев породы, особенно аллювиальные,
характеризуются кислой реакцией среды. Лишь отложения салехард-
ской свиты часто имеют нейтральную или слабощелочную реакцию,
причем pH несколько выше в северных районах области, для которых
отмечено более высокое содержание карбонатов. Их общее количество
в глинистых породах области не превышает 0,8%. В аллювиальных и
лагунно-морских глинистых толщах содержание карбонатов обычно со-
323
ста в л нет сотые доли процента. Наибольшее их содержание свойствен*
но глинистым породам салехардской свиты, хотя и в них оно обычно
равно 0.1—0,25%.
Вышеописанные четвертичные отложения во многих районах облас-
ти перекрываются голоценовыми озерно-болотными образованиями. Они
обычно представлены торфом моховым или осоковым, плохо разложив-
Рис. 122. Интегральные кривые гранулометрического состава основных разно-
видностей отложений салехардской свиты Тазовской области:
I—песок мелкий; *2 — песок пылеватый; 3—супесь; 4—суглинок легкий; 5 —
с> глинок средний; 6 —суглинок тяжелый; 7 — глина легкая; 8 — глина средняя
шимся, или сильно оторфованными супесчано-суглинистыми породами.
Мощность этих пород в подавляющем большинстве районов равна
1-2 м.
В юго-западных районах Тазовской области в пределах Хадытин-
ского поднятия в долинах многих рек обнажаются эоценовые отложе-
ния кремнисто-терригенной формации. Нижняя часть се разреза сложе-
на опоками и оноковидными глинами серовскон свиты, среди которых
в верхней части встречаются прослои диатомитов и диатомитовых глин.
Гораздо более широко развиты диатомиты и диатомитовые высоко дис-
персные глины ирбитской свиты, перекрывающие отложения серовской
свиты и имеющие мощность до 100 м. Они обнажаются в долинах пра-
вых притоков р. Ныда, в долинах рек Верхняя, Средняя и Нижняя
Хадыта, Еселава-Харвута, Арка-Епокояха и Хадуттэ. В восточных
районах Обско-Хадуттэйского междуречья эти отложения перекрыва-
ются континентальными олигоценовыми породами некрасовской серии,
представленными кварцевыми песками мелкими и пылеватыми, часто
каолинизированными.
324
Переходя к характеристике современного состояния вышеописан-
ных комплексов пород, отметим, что оно достаточно выдержано в глав-
ных своих особенностях на территории всей области: все четвертичные,
олигоценовые и эоценовые отложения находятся в мпоголетнемерзлом
состоянии. Однако среднегодовые температуры, мощность и льдистость
пород достаточно различны в разных районах области (Белорусова,
1963; Груздов, Трофимов, Филькин, 1972).
В пределах Тазовской области многолетнемерзлые породы вне
акваторий залегают непосредственно с дневной поверхности на всех
элементах рельефа вплоть до пляжей Обской и Тазовской губ, пойм,
озер и бечевников всех рек. Талые отложения развиты лишь под глу-
бокими водоемами (озерами, реками, Обской и Тазовской губами). Под
большей частью озер и рек протаяла лишь самая верхняя часть толщи
многолетпемерзлых пород и сформировались нссквозные талики (обыч-
но мощность подрусловых и подозерных таликов, судя по исследова-
ниям в смежных с данной областью районах севера Западной Сибири,
составляет 5—20 м).
В северной части Тазовского полуострова развиты мерзлые толщи,
мощность которых в пределах морских равнин, лагунно-морских и над-
пойменных террас составляет 200—250 м (см. рис. 98). На лайде Об-
ской и Тазовской губ мощность мерзлых толщ несколько меньше и
изменяется от 150 до 200 м. Лишь в прирусловых частях пойм наибо-
лее крупных и глубоких рек (Пойловаяха, Адерпаюта) мощность мерз-
лых толщ иногда резко сокращается до 40—50 м. При движении к ты-
ловым частям пойм она быстро увеличивается и в 200—300 м от русла
обычно составляет 150—200 м. В южной половине Тазовской области
мощность многолетпемерзлых пород в пределах салехардской и казан-
цевской морских равнин составляет 300—400 м, в пределах узких лайд
по берегу Обской губы — 150—200 м, а в поймах рек колеблется от
50—60 до 100—150 м (Груздов, Трофимов, Филькин, 1972).
Среднегодовые температуры отложений, слагающих междуречные
равнины, лагунно-морские и надпойменные террасы, изменяются в пре-
делах области от —3 до —6—7°. Формирование таких температур
обусловлено малыми величинами радиационного баланса, низкими
среднегодовыми температурами воздуха, очень небольшой (15—25 см)
мощностью и высокой (0,25—0,4 г/см8) плотностью снежного покрова,
характерными для тундровой зоны Наиболее низкие среднегодовые
температуры (—5—7°) наблюдаются на сильно расчлененных участках
Северо-Тазовской возвышенности, а также на достаточно расчлененных
равнинах в западной части Тазовского полуострова (см. рис. 99). Это
объясняется, по-видимому, тем, что с сильно расчлененных участков
снег сдувается почти полностью, в то время как на плоских, обычно
кочковатых территориях в течение зимы существует устойчивый снеж-
ный покров небольшой мощности. На таких участках среднегодовые
температуры мерзлых пород в северной половине области составляют
—4—5°, а в южной —3—4°. Лишь иа отдельных, небольших по площади
участках, покрытых кустарниками, в самых южных районах области
они повышаются до —2—3°.
Наиболее высокие температуры многолетнемерзлые породы имеют
в поймах рек. Они обычно на 1,5—2° выше, чем на близлежащих более
древних элементах рельефа, что объясняется, с одной стороны, отепляю-
щим влиянием речного водного потока, а с другой — перевеванием сне-
га и сносом его с безлесных междуречных равнин и террас в поймы
рек, вследствие чего мощность снега в их пределах возрастает в сред-
нем на 15—20 см.
325
Рис. 123. Схема льдистости пород верхней 10-метровой чести разреза Тазов-
ской области (составила И. С. Лурье):
1—голоценовые отложения поймы; 2—верхнечетвертичные голоценовые аллю-
виальные отложения первой надпойменной террасы; 3 — верхнечетвертнчиые
аллювиальные отложения второй надпойменной террасы; 4 — верхнечетвертич-
ные озерно-аллювиальные отложения третьей надпойменной террасы; 5 — верх-
нечетвертичные озерно-аллювиальные казанцевскне отложения; о — голоценовые
лагунно-морские отложения лайды; 7 — верхнечетвертичные голоценовые лагун-
но-морские отложения первой террасы; 8 — верхиечетеертичные лагунно-морские
отложения второй террасы; 9 — верхнечетвертнчиые лагунно-морские отложения
третьей террасы; 10 — верхнечетвертичные морские и прибрежио-морские казан-
цевские отложения; И—средиечетвертичиые морские и ледниково-морские са-
лехардские отложения; 12 — озерно-болотные голоценовые отложения, представ-
ленные сильиольдистым торфом, перекрывающим различные геолого-генетиче-
ские комплексы отложений; 13 — суглинки преимущественно слабольдистые
(естественная влажность Ц7е=15—20% меньше влажности нижнего предела
пластичности — й7^); 14 — суглинки преимущественно среднельдистые
326
Для верхней части разреза многолетнемерзлых толщ, развитых в
большинстве районов области, в целом характерна достаточно высокая
льдистость отложений (рис. 123), величина которой определяется типом
•их промерзания, литологией пород и характером расчлененности рслье-
фа. Максимальная объемная льдистость, достигающая 60—70%, харак-
терна для озерно-болотных отложений, представленных торфом и ши-
роко развитых в центральной, восточной и юго-восточной частях об-
ласти. Суммарная льдистость торфяников еще более увеличивается за
счет полигональных ледяных жил и инъекционных пластов льда, неред-
ко залегающих на границе торфа с подстилающими отложениями.
Супесчано-суглинистые четвертичные отложения различного воз-
раста и генезиса в большинстве районов характеризуются разреживаю-
щейся с глубиной решеткой горизонтальных и субгоризонтальпых ледя-
ных прослоев. В верхней 2—3-метровой толще мощность ледяных
прослоев, отмечаемых через 0,5- -2,0 см, не превышает, как правило,
0,5—1 см. Суммарная весовая влажность этого слоя достигает 40—45%
и больше. Вниз по разрезу мощность ледяных прослоев увеличивается
до 3—5 см, расстояние между ними возрастает до 10—20 см. Суммар-
ная влажность породы уменьшается до 20—30%. С глубины 8—12 м
ледяные шлиры в породе встречаются реже, а влажность породы умень-
шается и местами приближается к значению максимальной молекуляр-
ной влагоемкости. Такой тип криогенного строения супесчано-суглинис-
тых отложений, в целом наиболее широко развитый на Газовском полу-
острове, характерен для эпигенетически промерзавших супесей и су-
глинков, в разрезе которых отсутствовали или близко не залегали мощ-
ные водоносные горизонты.
Следует отметить, что льдистость эпигенетических многолетнемерз-
лых глинистых толщ существенно различна в разных районах области:
слабольдистые глинистые породы салехардской и казанцевской свит
преимущественно с массивной или тонкошлировой слоисто-криогенными
текстурами развиты на расчлененных, достаточно дренированных тер-
риториях (и сейчас, и в течение всего голоцена), а сильнольднстые
толщи со слоистой и слоисто-сетчатой криогенной текстурой и влаж-
ностью выше 30—35% приурочены, главным образом, к плоским забо-
лоченным и заторфованным районам, сложенным в основном верхне-
четвертичными и голоценовыми и в меньшей степени средпечетвертич-
ными отложениями.
В самой северной части рассматриваемой области встречаются раз-
резы верхнеплейстоценовых лагунно-морских супесчано-суглинистых
отложений, характеризующихся высокой, не уменьшающейся с глуби-
ной льдистостью. Грунты в этом случае имеют микро- и тонкослоистые
«ли сетчатые криогенные текстуры. Суммарная влажность пород высо-
(№р<№« = 20-30% < Wr, где — влажность верхнего предела пластично-
сти); 15—суглинки преимущественно сильнольдистые (№« = 30—50% >№<г);
16 — суглинисто-супосчапые породы преимущественно слабольдистые (№« =
= 15—20%<№Р); 17 — суглинисто-супесчаные породы преимущественно сред-
нельдистые (№₽<№« = 20—25%<№т); 18 — сугливисго-пссчаные породы пре-
имущественно сильнольдистые (№«=30—35%>WT); 19 - пески слабольдистые
(№«=10—25% меньше полной влагоемкости №0); 20 — пески сильнольдистые
(№«—25—40%>№<,); 21—пески талые водонасыщенные; 22—площади распро-
странения повторно-жильных льдов; 23 — отдельные массивы повторно-жильных
льдов; 24—ледяные ядра миграционного и инъекционного происхождения в
буграх пучения и гидролакколитах; 25 — геологические границы; 26 — границы
мерзлых толщ, 27 — границы мерзлых толщ с различным строением, литоло-
гией и льдистостью
327
кая и достигает 60—65%. Характер криогенных текстур и высокая
льдистость пород но всему разрезу позволяют предполагать, что про-
мерзание верхних горизонтов этих отложений происходило одновре-
менно с осадконакоплением, т. е. сингенетически.
В песчаных отложениях, развитых в пределах междуречных равнин
и надпойменных террасах в центральной и южной частях области, как
Рис. 124. Гядролакколит с озером на его вершине на поверхности при-
брежно-морской казанцевской равнины. Левобережье р. Хадуттэ. Фото
В Т Трофимова
правило, не содержится ледяных включений. Суммарная весовая влаж-
ность их не превышает 20—25%. На границе с залегающим ниже пес-
ков водоупорным слоем влажность их местами резко увеличивается »
в песках иногда появляются ледяные прослои или инъекционные ледя-
ные тела, содержащие взвешенные песчаные частицы. Такое распреде-
ление льдистости в песчаных отложениях говорит об эпигенетическом
характере их промерзания.
Верхние горизонты пылеватых песчаных пойменных и лайдовых
отложений в пределах всего Тазовского полуострова и верхние горизон-
ты песчаных разрезов речпых террас в его северной части, промерзание
которых шло параллельно с осадконакоплением, характеризуются не-
сколько большей льдистостью грунтов. Здесь преобладают массивные
криогенные текстуры, осложненные отдельными тонкими прослойкам»
льда. Влажность этих пород составляет 25—35%, а в отдельных слу-
чаях — даже несколько больше.
Эоценовые отложения также мерзлые. Льдистость их различна: па
дренированных участках, прилегающих к Обской губе, они слабольдис-
тые, а в бассейне р. Хадуттэ и по правобережью бассейна р. Ныда
развиты чрезвычайно льдистые диатомовые глины ирбитской свиты..
Особенно льдистые опи на участках развития крупных гидролакколи-
328
тов (рис. 124) и линейно-грядового рельефа, где шлиры льда достигают
мощности 20—40 см и более.
Общие закономерности распространения различных по льдистост»
толщ в пределах Тазовской области показаны на рис. 123.
Переходя к рассмотрению свойств пород Тазовской области, отме-
тим, что показатели, их-характеризующие, изменяются, как и в других
областях, в широком диапазоне. Это обусловлено, во-первых, сущест-
венно неодинаковыми дисперсностью и льдистостью развитых здесь от-
ложений и, во-вторых, различной их температурой. В этом плане резко
отличаются друг от друга преимущественно песчаные аллювиальные и
преимущественно глинистые ^морские толщи. В целом в разрезах всех
геолого-генетических комплексов по свойствам резко обособляются гли-
нистые породы н породы песчаные. При этом пески одинакового соста-
ва, развитые в пределах различных геолого-генетических комплексов,
достаточно близки по своим свойствам. Среди глинистых толщ можно,
существенно схематизируя, выделить две группы. В первую из них вхо-
дят глинистые породы различного генезиса, имеющие верхнечетвертич-
ный или голоценовый возраст. Эти отложения промерзали (и впервые
после их формирования, и после голоценового климатического оптиму-
ма) в сильноувлажненном, практически нелитифицированном состоя-
нии, что существенно сгладило их генетические особенности и обусло-
вило высокую льдистость и большой разброс показателей многих
свойств (объемной массы, пористости, прочности и др.). Ко второй
группе относятся глинистые отложения салехардской свиты, которые
до своего промерзания в начале (?) позднечетвертичного времени были-
в какой-то степени литифицнрованы. В голоценовый оптимум на мно-
гих возвышенных участках они были существенно осушены и при про-
мерзании приобрели невысокую льдистость. Вследствие этого их толщи
в целом более плотные и характеризуются несколько меньшим разбро-
сом показателей свойств.
Плотность глинистых пород изменяется от 2,63 до 2,75 г/см3. На-
иболее часто она составляет 2,66—2,73 г/см3. Средние значения этого
показателя закономерно возрастают с 2,67 г/см8 у супесей до 2,72 г/сма
у глин.
Объемная масса связных грунтов в зависимости от их сложения и
льдистости изменяется от 1,10 до 2,20 г/см8. Наиболее часто значение
этого показателя составляет 1,60—1,90 г/см8, причем наибольшие его
значения характерны для глинистых пород салехардской свиты. Объем-
ная масса скелета глинистых пород также колеблется в очень широком
диапазоне: от 0,6—0,7 до 1,75—1,80 г/см3. В разрезе отложений сале-
хардской свиты этот показатель чаще всего составляет 1,40—1,70 г/см3,
а у глинистых позднечетвертнчных лагунно-морских и аллювиальных
образований — 1,20—1,50 г/см8. Наибольшие значения этого показате-
ля характерны для пород с массивной криогенной текстурой, наимень-
шие — для сильнольдистых пород со слоисто-сетчатой криогенной
текстурой.
Пористость глинистых пород изменяется от 30 до 70%. У аллюви-
альных и лагунно-морских образований она обычно составляет
40—65%, причем вероятность встречи пород с пористостью 40—45 и
50—60% почти одинакова. Пористость глинистых пород салехардской
свиты несколько ниже и в большинстве случаев равна 35—50%. Вероят-
ность встречи пород с большей пористостью составляет 20%.
Сравнение значений естественной влажности и пределов пластич-
ности свидетельствует, что аллювиальные и лагунно-морские мерзлые
глинистые породы при протаивании приобретут пластичную или в боль-
32»
единстве случаев скрытотекучую консистенцию. Отложения салехард-
ской свиты при протаивании в большинстве районов также приобретут
пластичную или скрытотекучую консистенцию, а на дренированных
участках, где развиты слабольдистые породы, — полутвердую илн даже
твердую консистенцию.
Прочность мерзлых глинистых пород зависит от температуры и
льдистости. В соответствии со Строительными нормами и правилами
(СНиП П-Б. 6-66) нормативные сопротивления слабольдистых глинис-
тых пород нормальному давлению изменяются от 9-10®—10-10’Па при
температуре — 2,5—3° до 11-10®—12-10® Па при температурах—4° и ни-
же, у средпельднстых пород этот показатель составляет 6-105—7-Ю5 и
9-105Па соответственно. Нормативные сопротивления сильнольдистых
пород должны назначаться по данным специальных исследований.
Песчаные породы, развитые в разрезах всех геолого-генетических
комплексов четвертичных отложений и особенно широко в разрезе ал-
лювиальных и прибрежно-морскнх толщ, характеризуются меньшим
разбросом значений показателей свойств. Плотность их обычно состав-
ляет 2,65—2,67 г/см3. Объемная масса чаще всего колеблется от 1,60
до 2,00 г/см3, хотя в песчаных разрезах пойм и лайды, характеризую-
щихся слоистой криогенной текстурой, снижается до 1,20—1,30 г/см3.
Объемная масса скелета песков обычно равна 1,30—1,70 г/см3, причем
особенно часто — 1,40—1,60 г/см3. Пористость песков колеблется от 30
до 70—80%, однако в 75—80% случаев она изменяется от 40 до 50%.
Мерзлые пески — достаточно прочные породы. Их нормативное сопро-
тивление нормальному давлению у мелких и пылеватых разностей с
массивной криогенной текстурой увеличивается от 14-105—16-10^3
в южных районах области до 17-105—18-105Па в северной ее части.
Подземные воды. К сезонноталому слою и несквозным таликам
песчаного и супесчаного состава приурочены надмерзлотные воды, за-
легающие на глубине от 0,2—0,3 до 0,6—1 м. Эти воды характеризуют-
ся кратковременным существованием (около 2—2,5 месяцев), малой
водообильностью, ультрапресным составом (сухой остаток 0,05—
0,1 г/л) и загрязненностью органическими примесями. Они являются
гидрокарбонатно-сульфатно-хлоридными натриево-кальциевыми, обла-
дают кислой реакцией (pH=5—6), вследствие чего проявляют, как и
в других областях, общекислотную агрессивность к бетонам.
Межмерзлотные и надмерзлотные воды залегают на значительной
глубине и не оказывают влияния на условия возведения наземных со-
оружений.
Современные экзогенные геологические процессы и явления. Среди
экзогенных геологических процессов, существенно осложняющих освое-
ние территории, в первую очередь необходимо отметить широкое разви-
тие пучения и термокарстовых процессов и созданных ими форм релье-
фа — термокарстовых понижений, бугров и площадей пучения, а также
сильную заболоченность и заторфованность многих районов области.
В районах, прилегающих к Обской губе, и в пределах Северо-Тазовской
возвышенности существенные затруднения при проведении линейного
строительства могут быть вызваны значительной эрозионной расчленен-
ностью территории.
Для Тазовской области характерно преобладание устойчивых и
длительно-устойчивых континентальных и повышенно-континентальных
типов сезонного протаивания в песчаных и глинистых грунтах и торфах.
Наибольшие глубины сезонного протаивания, достигающие 1,5—2,0 м,
несмотря на низкие температуры отложений, формируются на сильно
расчлененных, дренированных участках пятнистых и лишайниковых
.330
тундр, сложенных относительно слабовлажными песчаными грунтами.
Наименьшие глубины (0,3—0,6 м) наблюдаются в водонасыщенных
торфянистых и торфяно-суглинистых грунтах. Супесчано-суглинистые
отложения, наиболее широко распространенные в рассматриваемой зо-
не, в зависимости от их влажности, среднегодовой температуры и ам-
плитуды колебаний температур на поверхности почвы протаивают на
6,8—1,2 м.
Заключение. Инженерно-геологические условия Тазовской области
в целом сложные, и эти сложности вызваны главным образом сплош-
ным развитием многолетнемерзлых, во многих районах сильнольдистых
пород, а также значительной расчлененностью северной и западной ее
частей. Низкие среднегодовые температуры обусловливают твердомерз-
лое состояние пород и предопределяют использование грунтов основа-
ний в мерзлом состоянии. Важнейшей задачей инженерно-геологических
изысканий под конкретные объекты является, как и на Ямале, поиск
участков, сложенных слабольдистыми породами. В процессе этих изы-
сканий можно широко использовать справочные таблицы СНиП П-Б,
6-66, поскольку породы в пределах Тазовской области являются неза-
соленными.
Гыданская область
Гыданская область, расположенная на крайнем северо-востоке Запад-
но-Сибирской плиты, включает огромные пространства Гыданского по-
луострова и северо-западную часть Таз-Енисейского междуречья. Про-
тяженность территории области с севера на юг достигает 650 км, с
запада на восток в наиболее широкой части — 400 км.
Природные условия Гыданской области в соответствии с ее высо-
коширотным положением очень суровые. Среднегодовые температуры
в ее пределах везде ниже —9°, а на севере и северо-востоке опускаются
до —10—11,5°. Самые северные районы области расположены в преде-
лах арктической тундры, а основная ее территория занята мохово-ли-
шайниковыми и кустарниковыми тундрами.
Инженерно-геологические условия Гыданской области во многом
сходны с условиями ранее описанной Ямальской области, что объяс-
няется очень близкой их историей развития в позднекайнозойское время
и одинаковыми условиями современной влаго- и тсплообеспеченности.
Главное сходство заключается в том, что и здесь в зоне активного
влияния даже самых крупных наземных сооружений находятся в основ-
ном средне- и верхнечетвертичные морские песчано-глинистые, как пра-
вило, льдистые и сильнольдистые низкотемпературные многолетнемерз-
лые образования значительной мощности (до 400—500 м на севере и
востоке области). Их среднегодовые температуры, как и на Ямале,
практически везде ниже —3° и достигают —8—9° в районах, прилегаю-
щих к Карскому морю. Главное отличие инженерно-геологических ус-
ловий выражаются в более резкой дифференциации рельефа на систему
низменностей, гряд и возвышенностей, в гораздо большей амплитуде
колебаний абсолютных отметок, что обусловлено более интенсивными
и более дифференцированными поднятиями всего Гыдана и отдельных
его районов в поздпечетвертичное время (Андреев, 1970).
По характеру рельефа Гыданская область, которая в неотектони-
ческом плане охватывает крайние северо-восточные районы Ямало-Не-
нецкой крупной моноклинали и северные районы Северо-Енисейской
крупной структурной ступени (Варламов и др., 1969), в целом пред-
ставляет собой пологоволнистую аккумулятивную равнину, местами до-
331
вольно сильно расчлененную эрозионными долинами и изобилующую
озерами и болотами. На общем фоне равнины выделяются отдельные
обширные возвышенности с абсолютными отметками, достигающими
150—160 м, а местами — даже и больше. Наиболее отчетливо здесь
выделяется Средне-Гыданская возвышенность (Гыданская гряда, по
М. Е. Городецкой, 1970), которая протягивается от п-ова Дорофеевский
на побережье Енисейского залива на юго-запад через весь Гыданский-
полуостров в направлении мыса Трехбугорный на Обской губе. Эта
возвышенность большей своей частью совпадает с крупной положи-
тельной неотектонической структурой — Танамо-Дорофеевскнм мега ва-
лом, который в позднечетвертичпое время испытывал активные подня-
тия (Андреев, 1970). Лишь в юго-западной части он захватывает
южную окраину меридиональной положительной структуры — Гыдан-
ского мсгавала, который обусловил формирование меридиональноори-
ентироваппой вдоль берега Обской губы возвышенной и расчлененной-
гряды. Огромные пространства в юго-восточной и восточной частях
области занимают Танамская и Хетская возвышенности, территория
которых в верхнечетвертичное время активно воздымалась. С некото-
рыми районами этих возвышенностей связапо распространение выше
современного эрозионного вреза пород дочетвертнчного возраста (воз-
вышенность Сигирте-Надо в среднем течении р. Танамя, возвышенная
центральная часть п-ова Дорофеевский и др.).
На остальной части территории отметки редко повышаются до
80—90 м, составляя в среднем 20—60 м. Отдельные пониженные участ-
ки занимают очень большие площади, образуя обширные низменности,,
которые приурочены в основном к отрицательным неотектоническим-
структурам, испытывавшим в позднечетвертичное время относительные
опускания. Крупнейшей из них является Северо-Гыданская низмен-
ность, расположенная иа севере полуострова. Несколько меньшую пло-
щадь занимают Танамская и Мессояхская низменности.
В рельефе Гыданской области отчетливо выделяются две морские
равнины, занимающие положение водораздельных пространств, три
морские и лагунно-морские террасы и лайды, причем морские террасы
наиболее широко распространены в северной части территории, при-
легающей непосредственно к Карскому морю, а лагунно-морские при-
урочены в основном к прибрежным участкам Обской, Тазовской и Гы-
данской губ. В долинах наиболее крупных рек — Юрибей, Гыда, Тана-
ма, — которые хорошо разработаны, развита широкая пойма и две
надпойменные террасы.
Основную часть территории области занимают среднечетвертичная1
(салехардская) и верхнечетвертичная (казанцевская) морские равни-
ны. Наибольшие абсолютные отметки (70—160 н редко выше 160 м)
соответствуют салехардской морской равнине, сложенной осадками
морского и ледниково-морского генезиса. Именно эта равнина занимает
практически всю территорию вышеназванных возвышенностей. Рельеф-
большей их части пологоувалистый, местами плоский, в различной сте-
пени расчлененный современной гидрографической сетью. Наиболее
интенсивно расчлененные участки расположены вдоль побережья Об-
ской губы, в пределах Танамской возвышенности и Дорофеевского по-
луострова. Благодаря глубокому врезу речных долин и оврагов поверх-
ность здесь имеет вид холмисто-грядового рельефа. Грядовые формы*
его имеют в основном эрозионное происхождение. Песчаные осадки,,
слагающие гряды, являются прибрежно-морскими образованиями.
Об этом свидетельствуют находки в песчаных раздувах на водоразде-
лах фауны морских маллюсков, слоистость и хорошая сортированность.
332
материала, а также присутствие растительного детрита (Соколов,
I960). Наряду с этим грядовые формы в пределах некоторых возвышен-
ностей (северо-западная часть Средне-Гыданской возвышенности,
возвышенности Сигирте-Надо и др.) имеют тектоническое происхожде-
ние (Кулаков, 1959).
Казанцеве кая морская равнина, обрамляющая салехардскую, зани-
мает здесь большие площади с абсолютными отметками 50—70 м.
Рельеф равнины, сложенной морскими и прибрежно-морскими осадка-
ми, пологохолмистый, в целом относительно слабо расчлененный эро-
зией. Остальная, существенно меньшая часть территории рассматривае-
мой области занята морскими, лагунно-морскими и аллювиальными
террасами с плоской слабо расчлененной поверхностью.
Для территории рассматриваемой области характерна значительная
заозерениость и заболоченность большинства ее районов, причем озера
по площади распределены неравномерно. Наиболее широко они разви-
ты в центральных и южных районах, на участках, прилегающих к вер-
шине Гыданской губы, в долинах рек Мессояха, Юрибей и др. Вместе
•с тем озера довольно редко встречаются или совсем отсутствуют почти
по всему побережью Обской губы и Енисейского залива.
Значительная заболоченность территории области обусловлена из-
быточным увлажнением местности, наличием мерзлоты и термокарсто-
вых процессов, характеризующихся различной интенсивностью. В пре-
делах плоских, в разной степени увлажненных участков, развиты плос-
кие маломощные торфяники, разбитые широкими трещинами на поли-
гоны. Полигональные формы широко развиты также и на минеральных
грунтах плоских слабо расчлененных участков. Южные районы терри-
тории, расположенные в лесотундровой подзоне, заболочены значитель-
но интенсивнее. Здесь среди редколесья широко распространены бугрис-
тые торфяные болота.
Инженерно-геологическая характеристика пород. Четвертичные от-
ложения в пределах рассматриваемой области имеют сплошное рас-
пространение и представлены, как указано выше, различными по
генезису и литологическому составу породами. Их мощность здесь час-
то превышает 200 м, причем она значительно снижается в пределах
положительных неотектонических структур, где иногда выше эрозион-
ного вреза выходят породы эоценового и мелового возраста. В пределах
Гыданской области, точно так же как и на п-ове Ямал, наиболее
широко развиты среднечетвертичные отложения салехардской, санчу-
говской и устьпорловской свит и верхнечетвертичные отложения казан-
цевской свиты.
Отложения салехардской свиты (и одновозрастных ей устьпортов-
ской и санчуговской свит восточных районов области) слагают
верхнюю часть разреза морских отложений ямальской серии и пред-
ставлены в основном темно-серыми и голубовато-серыми супесями,
суглинками и глинами с различным, обычно с небольшим содержанием
обломочного материала (гравий, галька, валуны) более или менее рав-
номерно распред ел еппого в породе. Его количество существенно возра-
стает в восточных районах области, особенно в разрезе устьпортовской
свиты, венчающей в этих районах разрез кочковской толщи. Регрессив-
ная пачка этой свиты сложена песками, в восточных районах — неред-
ко гравелистыми.
Отложения казанцевской свиты, представленные песчано-суглини-
стой толщей прибрежно-морских, лагунных и дельтовых осадков, зале-
гают на породах салехардской свиты, кровля которой испытывает вы-
сотные колебания в большом диапазоне. На юге области казанцевские
333
отложения залегают с размывом (Соколов, 1960), на севере и западе
переход постепенный, без следов размыва. Казанцевские отложения
обнажаются часто в цоколе речных террас. Видимая мощность их до-
стигает 40—60 м. Отложения представлены многократно переслаиваю-
щимися песками, глинами, суглинками и супесями, фациально заме-
щающими друг друга (Троицкий, 1966 и др.). В нижней части разреза
свиты пески в основном мелкозернистые и тонкозернистые, однородные
по гранулометрическому составу, часто насыщенные растительными
остатками, слоистые. Присутствие в песчаных разрезах многочислен-
ных растительных остатков, скопления битой фауны, чередование гори-
зонтальной, диагональной и косой слоистости, а также присутствие
илистых прослоев, характеризуют их как фацию песков, накапливаю-
щихся в прибрежной мелководной зоне. Над песками залегают сугли-
нисто-супесчаные породы, представленные темно-серыми, чуть зелено-
ватыми плитчатыми суглинками и супесями с большим количеством
растительных остатков. Иногда встречаются своеобразные ленточные
суглинки и глины. Верхняя часть разреза свиты часто сложена темно-
серыми грубослоистыми супесями, содержащими большое количество
нер аз ложившихся растительных остатков. Большое содержание глини-
стых частиц, песортированность материала, примесь песчаных частиц
и даже гравия и гальки, зараженность сероводородом, находки в суг-
линках обломков раковин моллюсков характеризуют казанцевские суг-
линистые отложения как фацию береговых глин, образование которых
происходило в бассейне с небольшими глубинами. В современных усло-
виях подобные образования формируются в прибрежных областях
Карского моря.
Отложения морских и лагунно-морских террас верхнечетвертично-
го возраста представлены песчаными, супесчаными и суглинистыми
осадками. Морские и лагунно-морские террасы в большинстве своем
сложены горизонтально-слоистыми суглинками и супесями. Суглинки
голубовато-серые, оскольчатые с большим количеством в верхней части
растительною детрита. В отличие от разрезов Ямальской области, где
лагунно-морские отложения представлены, главным образом супесча-
но-пссчаными разностями, здесь они более дисперсны и в основном
супесчано-суглинистые, часто содержащие большое количество расти-
тельного детрита.
Аллювиальные отложения террас характеризуются рядом общих
особенностей. Прежде всего они отличаются исключительной литологи-
ческой монотонностью. В разрезах всех террас аллювий с трудом
делится на два горизонта, отличающихся по дисперсности и содержа-
нию органических примесей. Нижний горизонт, соответствующий рус-
ловой фации, сложен мелкими песками и песками средней крупности
косо- и горизонтально-слоистыми, с редкими включениями мелкой галь-
ки и гравия. Верхний горизонт, соответствующий пойменной фации
аллювия, представлен мелкими и пылеватыми песками и супесями с
большим количеством растительных остатков; в пониженных участках
террас верхи разреза сложены суглинками и минерализованным тор-
фом. Аллювий пойм рек также характеризуется песчано-супесчаным
составом и обилием растительных остатков. Дисперсность аллювия в
целом изменяется от верховьев рек к низовьям, увеличиваясь в ниж-
нем течении, где наблюдается значительное расширение долин и сни-
жение скорости потока.
Все вышеописанные породы находятся в пределах Гыданской обла-
сти в многолетнемерзлом состоянии. Эпизодические исследования
НИИ ГЛ, ПНИИИС’а, института Фундаментпроект и других организа-
334
ций позволяют составить лишь самое общее представление о мерзлых
толщах этой территории.
Многолетнемерзлые породы имеют здесь сплошное распростране-
ние. Сквозные талики могут существовать под крупными озерами, в
нижнем течении рек Танам а, Юрибей, Гыда и под пресноводными уча-
стками Гыданской губы. Несквозные талики формируются под термо-
карстовыми озерами.
Среднегодовая температура пород повышается от —9—10° вблизи
морского побережья до —3—4° — на юге области. В верховьях р. Мес-
сояха, по данным Фундаментпроекта, на плоских междуречьях наибо-
лее типична температура —5—6°, а в понижениях микрорельефа, где
скапливается снег, она повышается на 2—3°. Температура пород ниже
слоя годовых колебаний температуры, судя по наблюдениям в районе
пос. Усть-Порт (Пономарев, 1952) и пос. Тазовский (Бакулин и др.,
1969), на глубине около 100 м не превышает —2—3°.
Для большей части территории области характерны осадки, про-
мерзшие эпигенетическим способом. Они слагают все доголоиеновые
уровни к югу от 69° с. ш. и салехардскую морскую равнину в более
северных районах. Кроме того, эпигенетическим способом промерзали
лочетвертичные осадки, выходящие на поверхность в целом ряде пунк-
тов области. Льдистость верхних горизонтов эпигенетически промерз-
ших осадков достигает 40—50% и быстро убывает с глубиной. Содер-
жание льда в породе может резко возрастать за счет крупных скопле-
ний пластовых залежей льда. Пласты льда залегают на глубинах от
4—5 до 20—30 м и совершенно не проявляются на поверхности, что
делает их весьма опасными для строительства. Мощность их превыша-
ет Юм, а видимая протяженность достигает 20—30 м. Нередко в отло-
жениях вскрываются пласты, состоящие из тонких (3—10 см) слоев-
льда, разделенных топкими (2—5 см) слоями льдистого суглинка.
По-видимому, аналогичные пласты льда вскрываются скважинами в
районе Усть-Порта на глубинах до 100—120 м (Соловьев, 1969).
Сингенетические мерзлые отложения развиты па верхнечетвертич-
ных морских террасах к северу от 69-й параллели. Мощность сингене-
тического горизонта обычно пе превышает 15 м, а льдистость пород
достигает 60—70% и местами более. Содержание льда в породах мо-
жет резко (на 30—40%) изменяться по горизонтали.
Повторно-жильные образования сингенетического типа встречают-
ся только в северной половине области, эпигенетического — на всей
территории области. Высота повторно-жильных льдов достигает 5—
6 м. Повсеместно развиты бугры пучения высотой до 15—30 м, приуро-
ченные главным образом к хасыреям и поймам рек. Большая часть
термокарстовых озер сосредоточена на морских террасах. Для север-
ных районов области характерны глубокие (до 10—15 м) термокар-
стовые понижения, сформировавшиеся в результате вытаивания круп-
ных скоплений льда.
Мощность мерзлой толщи на самом севере области, вероятно,
достигает 500 м, а к югу уменьшается до 400 м. На молодых элемен-
тах рельефа и в сводовой части положительных структур мощность
мерзлых пород сокращается на 100—200 м.
Глубина сезонного протаивания пород на большей части террито-
рии области невелика и существенно зависит от литологии пород, ха-
рактера микрорельефа н растительности. На торфяниках она состав-
ляет 0,3—0,4 м, на участках, сложенных песком, увеличивается до
1.5—2 м иа юге области.
335
Заключение. Специального регионального инженерно-геологическо*
то изучения свойств пород Гыданской области не проводилось. Однако
учитывая, что все разновидности четвертичных пород различного гене-
зиса, встречающиеся в ее пределах, сформировались, промерзали и
существовали в условиях типичной для всего крайнего севера Запад-
ной Сибири палеогеографической обстановки, можно ожидать большое
сходство инженерно-геологических характеристик пород области с по-
добными им комплексами соседних областей, в частности с породами
Ямальской инженерно-геологической области.
В заключение отметим, что инженерно-геологическая обстановка в
пределах Гыданской области очень сложная. Ее изучение и картирова-
ние— задача ближайших лет.
ГЛАВА IX
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЛАСТИ КРУПНЫХ
РЕЧНЫХ ДОЛИН, СЛОЖЕННЫХ
АЛЛЮВИАЛЬНЫМИ
ВЕРХНЕЧЕТВЕРТИЧНЫМИ ОТЛОЖЕНИЯМИ
Основные инженерно-геологические особенности
крупных речных долин Западно-Сибирской плиты
Область включает долины крупных рек, к которым относятся Обь, Ир-
тыш, Енисей1, Надым, Пур, Таз и наиболее крупные их притоки пер-
вого порядка. Границы области проводятся по тыловому шву самой
высокой надпойменной террасы, развитой в долине. Как правило, эта
граница проводится по тыловому шву третьей или четвертой надпой-
менной террасы. Область протягивается от южных границ плиты до ее
северных границ и в силу своей значительной протяженности пересека-
ет различные природные зоны. От южной границы плиты, примерно до
широты Омск — Новосибирск, долины пересекают зоны степи и лесо-
степи, до широты р. Казым—таежную зону, а севернее — северную
тайгу, лесотундру и тундру.
Общие закономерности строения долин, определившие их главней-
шие инженерно-геологические особенности, обусловлены всей историей
развития долин и, прежде всего, палео- и современными климатически-
ми условиями и пеотектоническими движениями. Выше (см. гл. II)
указывалось, что тектонические движения четвертичного времени при-
вели к региональному перекосу плиты с юга на север и формированию
транзитной речной сети. Это четко сказывается на глубине вреза рек,
увеличивающейся в северном направлении. Абсолютные отметки уреза
воды в реках резко падают от горного обрамления вблизи южной гра-
ницы плиты и довольно плавно изменяются по мере удаления от нее
в пределах самой плиты. Абсолютные отметки уреза воды в Иртыше
у Семипалатинска равны 185 м, у Павлодара—108 м, у Омска — 69м,
у Ханты-Мансийска — 23 м. В Оби абсолютные отметки изменяются от
128 м у Барнаула до 93 м—у Новосибирска, ог 35 м — у устья Ваха
и до нуля — в Обской губе. Возрастание скоростей движений на про-
тяжении поздпечетвертичного и голоценового времени (см. рис. 9) при-
вело к формированию прогрессивно сужающихся террас, которые вре-
заны друг в друга, причем глубина их вреза постепенно увеличивается
от более древних террас к молодым. Направленность тектонических
движений определила динамические фазы аккумуляции отложений, их
1 Как указывалось выше, инженерно-геологическая характеристика долины Ели-
сея приводится в т. VI.
337
состав и характер его изменчивости (Ершова, 1971) Отложения песча-
ного состава, залегающие, как правило, в основании террас, были
сформированы при активизации тектонических движений в условиях
относительно более теплого климата. Глинистая пачка отложений была
сформирована в более спокойных тектонических условиях и при более
холодном климате.
Долины рек приурочены, как правило, к отрицательным структу-
рам (впадинам и прогибам). Многочисленные притоки имеют субши-
ротиую, субмеридиопальпую, северо-восточную и северо-западную
ориентировку. Отдельные отрезки основных долин и их притоков при-
урочены к зонам разрывных нарушений, секущих толщу чехла плиты
(реки Омь, Тара, Демьянка, Тавда, Чижапка и др.). Долины крупных
рек и их притоков первого порядка хорошо разработаны. Ширина их в
верховьях рек 25—30 км, в среднем и нижнем течении достигает 100 км
и более. Основными элементами строения долин являются пойма и
три, а в верховьях рек четыре надпойменные террасы. Пойма и над-
пойменные террасы ступенеобразно поднимаются от русел рек. Лишь
в отдельных случаях (долина Иртыша, правобережье Оби в ее сред-
нем течении) отсутствуют четко выраженные переходы поверхностей
одной надпойменной террасы к другой. В пределах области наиболь-
шую площадь занимает пойма, которая непрерывной полосой тянется
в долинах всех рек и их притоков и имеет значительную ширину, дос-
тигающую в устьях рек 20—40 км и более, а в верховьях уменьшаю-
щуюся до 2 4 км. Относительные превышения поймы над урезом
реки составляют 2—8 м. Значительную площадь в долинах рек занима-
ет также третья надпойменная терраса, которая сплошной полосой,
шириной 10—40 км, тянется на многие десятки километров в пределах
долин крупных рек. Вторая надпойменная терраса также занимает
большие площади, хотя развита не повсеместно и имеет меньшую ши-
рину, чем третья надпойменная терраса. Наименьшую площадь занима-
ет первая надпойменная терраса, так как она имеет локальное разви-
тие и встречается в виде останиов небольшой протяженности. Четвер-
тая (местами и пятая) надпойменная терраса развита в основном в
верховьях наиболее крупных рек, таких, как Обь, Иртыш, где имеет
ширину 25 70 км, а протяженность — до 250 км.
Относительные превышения составляют- первой террасы — 6—Юм,
второй—12—20 м, третьей — 25—30 м, четвертой — 35—40 м.
Особенности геологического строения. Строение террас в верховьях
рек, как правило, эрозионно-аккумулятивное, в среднем и нижнем те-
чении— чаще всего аккумулятивное и лишь на отдельных участках,
приуроченных к положительным четвертичным структурам, эрозионно-
аккумулятивное. Аллювий относится к перстративному типу и характе-
ризуется закономерной временной изменчивостью литологического со-
става. Мощность аллювиальных отложений составляет для поймы
5—10 м (в верховьях), 25—30 м (в среднем и нижнем течении), для
первой надпойменной террасы соответственно — 5—25 м, для второй
террасы—10—30 м, третьей — 10—35 м. В разрезах поймы и первой
надпойменной террасы преобладают пески, среди которых наибольшее
развитие имеют мелкие и пылеватые разности. Суглинки, супеси и торф
залегают в виде прослоев и липз, как правило, в верхней 5—10-метро-
вой толще в среднем и нижнем течении. В разрезах второй и третьей
надпойменных террас песчаные и глинистые разности встречаются при-
мерно в равных соотношениях. Глины и суглинки преобладают в верх-
ней 10—15-метровой части. Среди них чаще всего встречаются суглин-
ки средние и тяжелые. В нижней части залегают песчаные породы,
338
среди которых наибольшее развитие имеют пылеватые и мелкие разно-
сти. Средне- и крупнозернистые пески встречаются очень редко, в ос-
новном в основании разреза террас в верховьях рек. Мощность отложе-
ний четвертой надпойменной террасы 30—60 м и более. В основании
разреза (мощность 1—15 м) залегают пески крупные и гравелистые с
линзами гравия и галечников, которые выше сменяются песками мел-
кими и средними, с редкими прослоями супесей и легких суглинков; в
верхней части разреза преобладают супеси и суглинки, как правило,
лессовидные, с редкими прослоями песков.
В среднем и нижнем течении Оби и нижнем течении Иртыша вто-
рую и третью надпойменные террасы слагают осадки озерного и озер-
но-аллювиального комплексов. В их составе преобладают глинистые
породы (рис. 125).
В цоколе террас залегают различные породы. В верхнем течении
цоколь террас слагают палеозойские породы: трещиноватые граниты,
песчаники, кварциты, порфириты. В среднем течении Иртыша цоколь
террас сложен глинистыми отложениями бурлинской серии неогена.
В среднем и нижнем течении Оби и нижнем течении Иртыша в цоколе
террас залегают песчано-алевритовые отложения верхнего олигоцепа и
песчано-глинистые среднечетвертичные породы.
Современные климатические условия, наряду с палеоклиматом и
неотектоническими движениями, оказали большое влияние на основ-
ные инженерно-геологические особенности речных долин, определяя в
значительной степени глубину залегания грунтовых вод и их минера-
лизацию, состав и состояние пород грунтовой толщи, характер и ин-
тенсивность современных экзогенных процессов.
Подземные воды. Гидрогеологические условия области определя-
ются принадлежностью подземных вод к верхнему гидрогеологическо-
му этажу Западно-Сибирского артезианского бассейна и широтной
климатической зональностью. В северной части области на них суще-
ственное влияние оказывает развитие многолетпемерзлых пород. Здесь
выделяются падмерзлотные, подмерзлотные, внутримерзлотные типы
вод, а также воды таликовых зон. На остальной большей части обла-
сти распространены грунтовые воды, среди которых можно выделить:
1. Водоносный горизонт болотных отложений. Водовмещающие
породы — торф. Глубина залегания уровня водоносного горизонта ме-
нее 1 м. В районе развития многолетпемерзлых пород с ним связано
формирование сезонных вод деятельного слоя. Режим горизонта зави-
сит от количества атмосферных осадков. Годовая амплитуда колебаний
уровня 0,5—1,0 м. Водообильность горизонта незначительна. Произво-
дительность скважин не превышает 0,02—0,005 л/с при понижениях
1,5—2,0 м. Воды ультрапреспые с минерализацией до 0,1 г/л. По хи-
мическому составу они относятся к гидрокарбонатно-хлоридным каль-
циево-натриевым или магниево-натриевым. Реакция вод чаще кислая,
реже щелочная (pH изменяется от 4 до 7,8). Воды очень мягкие, вели-
чина общей жесткости не превышает 1,2 мг-экп, чаще меньше единицы.
Для вод болотных отложений характерно повышенное содержание
ионов суммарного железа (Fe+++Fe++^), которые колеблются от 0,04
до 5 мг/л, а иона NH4 — до 3 мг/л. По отношению к бетону обладают
слабой общекислой, реже — углекислой агрессивностью.
2. Водоносный горизонт аллювиальных отложений поймы. Водо-
вмещающие породы—пески, супеси и суглинки. Преобладающие глу-
бины залегания водоносного горизонта 2—3 м и лишь на прнречпых
участках они увеличиваются до 5—7 м. Почти повсеместно имеет гид-
равлическую связь с нижележащими водоносными комплексами и го-
339
Рис 125. Схема распространения геолого-генетических комплексов в долинах Оби и
Иртыша.
1 — озерный геолого-генетический комплекс 11 и 111 надпойменных террас; 2 — озерно-
аллювиальный геолого-генетический комплекс II и Ill надпойменных террас; 3 ал-
лювиальный геолого-генетический комплекс 11 и III надпойменных террас; 4—аллю-
оиально-озерный геолого-генетический комплекс 1 и II надпойменных террас, 5 — ал-
лювиальный геолого-генетический комплекс первых надпойменных террас; 6 — аллю-
виальный геолого-генетический комплекс пойменных террас, 7 — крутые склоны между-
речных равнин
ризонтами широкого возрастного диапазона. В зоне развития много-
летнемерзлых пород подмерзлотные воды горизонта обладают местны-
ми напорами до 10—15 м. От других водоносных горизонтов отличается
приречным режимом и значительным участием в питании его паводко-
вых вод. Годовая амплитуда колебаний уровня водоносного горизонта
достигает 5 м с максимумом стояния в мае —июне. Водообильность
его значительная, дебиты скважин составляют 1,4—2,0 л/с при пони-
жении в 1,5—3,0 м. Воды горизонта пресные и ультрапресные с мине-
рализацией от 0,04 до 0,996 мг/л. На юге области, в зонах с затруд-
ненным водообменом, минерализация возрастает до 1,3 мг/л. По хими-
ческому составу они гидрокарбоиатно-хлоридиые кальциево-магнневые,
реже патриево-кальциевые. Преобладающая реакция вод кислая, мес-
тами сменяется на слабощелочную (рН=5,1—7,6). Воды мягкие, со
средней величиной общей жесткости 3,0—4,0 мг-экв. На юге области
опа повышается до 6—8 мг-экв и воды становятся слабожесткими,
('одержание NH< в водах повышенное, до 1,5 мг/л. Водоносный гори-
зонт характеризуется слабой обще кислотной агрессивностью для всех
видов цемента. Очень редко отмечается углекислая агрессивность.
3. Водоносный комплекс озерных, озерно-аллювиальных и аллю-
виальных отложений верхпечетвертичного возраста. Водовмещающие
породы — пески, супеси, суглинки различного генезиса. Глубины зале-
гания водоносного комплекса изменяются в широких пределах, от до-
лей метра до 15—20 м в приречных частях террас, одновременно они
возрастают к югу; в пределах Барнаульской впадины достигают 10—
15 м по сравнению с интервалом глубин от 1 до о м севернее широты
Омск — Новосибирск. Водоносный горизонт имеет устойчивую гидрав-
лическую связь с нижележащими водоносными комплексами. Оп зале-
гает как первым, так и вторым от поверхности, перекрываясь водонос-
ным горизонтом болотных отложений. Воды, как правило, безнапор-
ные, редко отмечаются местные напоры до 10—12 м. В области
развития вечномерзлых пород для водоносного горизонта характерны
локальные напоры до 15—25 м и резкий перепад в глубинах залега-
ния. Водообильность комплекса связана с литологией вмещающих
пород и весьма изменчива. Дебиты скважин меняются от 0,2—0,5 л/с
при понижениях 2—5 м для озерных песков и увеличиваются до 1,5—
6,0 л/с для русловых песков при тех же понижениях.
По величине минерализации воды относятся к пресным и ультра-
пресным с пределами изменения сухого остатка от 0,06 до 0,7 г/л. По
химическому составу заметно преобладают гидрокарбонатпо-хлорид-
ные кальииево-магниевые, реже кальциево-натриевые воды. Южнее
широты Омск — Новосибирск развиты как пресные, так и слабосолоно-
ватые воды с «пестрой» минерализацией от 0,8 до 3,0 г/л, зависящей
от промытости и дисперсности водовмещающих пород. С условиями
водообмена тесно связала и степень агрессивности вод аллювиальных
отложений (пределы изменения pH 5,5—7,5). Чаще всего они облада-
ют общей агрессивностью по отношению к бетонам. По правобережью
Оби, на ее широтном отрезке отмечается повышенное содержание иона
NH4 (до 10 мг/л), свидетельствующее о бытовом загрязнении и подто-
ке вод из болотных отложений. Для вод, приуроченных к озерным
фациям типична слабощелочная реакция (pH 6,9—7,9), широкий диа-
пазон изменения ионов суммарного железа от 0,5 до 15 мг/л, очень
слабая агрессивность ко всем видам бетонов.
Широтной зональности подчинено и изменение жесткости воды от
1,5—2,5 мг-экв на севере до 12,5 мг-экв па юге, что по ГОСТу соот-
ветствует уже жестким водам,
341
Подземные воды в пределах долин северных рек (Надым, Пур,
Таз) залегают, как правило, на незначительной глубине и этим суще-
ственно осложняют условия возведения многих видов инженерных со-
оружений. В районах развития талых пород (сквозных таликов и нс-
сливающихся мерзлых толщ) в пределах поймы грунтовые воды даже
в межень залегают па глубинах от 0,5 до 3—4 м (в большинстве слу-
чаев 1—2 м). На первой, второй и третьей надпойменных террасах они
залегают в большинстве незаболоченных районов на глубине 2—3 м
и лишь в прибровочной части террас, обычно неширокой, она увеличи-
вается и составляет па высоких уровнях 5—10 м. По химическому со-
ставу эти воды обычно гидрокарбоиатнопатрневые и кальциевые, сла-
бокислые (в большинстве случаев величина pH находится в пределах
6,0—7,0) с минерализацией 0,01 0,1 г/л.
В районах развития мпоголетнемерзлых толщ, залегающих непо-
средственно с дневной поверхности, в летпс-осенпнй период существуют
надмерзлотпые воды, которые залегают на глубинах от 0,3—0,6 м на
торфяниках до 1,0—1.5 м на песках и супесях. Они характеризуются
загрязненностью органическими примесями, обычно незначительной
минерализацией, гидрокарбоиатным или гидрокарбонатпо-хлоридным
кальциевым составом, кислой реакцией. Несколько иной состав и по-
вышенную минерализацию имеют надмерзлотпые воды па территории
некоторых населенных пунктов, что связано с загрязнением этих вод
в процессе жизнедеятельности населения. Наличие надмерзлотных,
обычно агрессивных вод обусловливает тиксотропное разжижение грун-
тов деятельного слоя под влиянием нагрузок и низкую несущую спо-
собность его.
Мерзлотная характеристика. На участке к северу от устья р. Ка-
зым для долин рек характерно широкое распространение многолетне-
мерзлых пород, что определяет сложные инженерно-геологические
условия этой территории. В долине Оби наблюдается островное разви-
тие многолетпемерзлых пород, причем острова мпоголетнемерзлых по-
род приурочены, как правило, к высоким надпойменным террасам, к
участкам развития торфяников. Па пойме перелетки и острова много-
летнемерзлых пород развиты к северу от слияния рек Большая и Ма-
лая Обь. Мощность их в большинстве случаев колеблется в пределах
15—50 м, температура изменяется от 0 до —Г.
В пределах долин рек Надым, Пур, Таз наблюдается как сплош-
ное, так и островное развитие многолетпемерзлых пород. Наиболее
широко многолетнемерзлые породы развиты в долине р. Пур, а также
в северной части долин рек Надым и Таз. В южной и центральной
частях этих долип многолетнемерзлые породы приурочены преимуще-
ственно к участкам развития торфяников и оторфованпых пород. Мощ-
ность многолстнемерзлых пород изменяется в пределах 50—200 м,
иногда до 300 м, температура — от 1° до —3°, на юге —выше —1°.
В целом мощность многолетпемерзлых пород возрастает, а их темпера-
тура понижается в направлении с юга на север и от поймы к третьей
надпойменной террасе.
Современные экзогенные геологические процессы и явления. В пре-
делах области четко прослеживается зональность в проявлении различ-
ных современных экзогенных процессов. Так, в южной части долины
(зопа степи и лесостепи) наиболее широко развиты процессы облес-
совапия пылеватых глинистых пород (на высоких надпойменных тер-
расах), засолепия пород и эоловых процессов (на первой и второй
надпойменных террасах, сложенных с поверхности песками). К участ-
кам террас, сложенных с поверхности лессовыми породами, приуроче-
342
ио развитие суффозионно-просадочных процессов и явлений. Они про-
являются в виде многочисленных блюдец, воронок и западин. В тех
случаях, когда просадочные воронки приурочены к склону террас, из
них могут развиваться промоины и овраги. На высоких надпойменных
террасах наблюдается явление пучения пород, приуроченное также к
лессовым породам.
В пределах центральной и северной частей области широко развит
провесе заболачивания поверхности надпойменных террас и поймы.
Заболоченные территории в отдельных случаях занимают до 90% пло-
щади долины. Торфа представлены низинными, переходными и верхо-
выми видами.. Мощность их изменяется от долей метра до 10—11 м,
средняя мощность — 3—4 м. На пойме развиты низинные виды тор-
фов, которые выполняют старичные понижения. На надпойменных
террасах встречаются все виды торфов, причем низинные виды развиты
в основании залежи, верховые —в кровле. На этих же участках доли-
ны широко развиты явления плывунности, которые проявляются при
вскрытии пород горными выработками. Эти явления наблюдаются, как
правило, в пылеватых песках, супесях и суглинках поймы и надпой-
менных террас на различных глубинах от дневной поверхности.
В северной части области, где на надпойменных террасах развиты
многолетпемерзлые породы, интенсивно развиваются процессы термо-
карста, бугры и площади пучения. На склонах надпойменных террас
наблюдаются солифлюкционные процессы. Для северных районов об-
ласти характерны длительно устойчивые и полупереходные континен-
тальные и в меньшей степени умеренно континентальные типы сезон-
ного протаивания и переходные континентальные и умеренно континен-
тальные типы сезонного промерзания. В южной части области, где
температуры пород значительно выше, развиты в основном переходные
преимущественно континентальные и реже умеренно континентальные
типы сезонного протаивания. Минимальные глубины сезонного протаи-
вания и промерзания, достигающие 0,4—0,8 и 0,6—1,0 м, наблюдаются
в сйльнольдистых (влажных) торфах. Супесчано-суглинистые породы
в естественных условиях в зависимости от поверхностных условий и их
влажности протаивают на глубину 0,6—1,8 м, а песчаные — до 2,0—
2,5 м. Глубина промерзания этих типов пород достигает 1—2 м, иногда
даже и больше.
В пределах всей области интенсивно развиты оползневые и эро-
зионио-аккумулятивпые процессы. Последние проявляются в разруше-
нии склонов поймы, надпойменных террас и водораздельных равнин,
перемыве пойменных отложений, формировании современных форм
рельефа па пойме (береговые гривы, валы, отмели и дрД.
Заключение. Все вышесказанное лает возможность сделать вывод
о том, что история геологического развития и современные климатиче-
ские условия определяют достаточно разнообразные инженерно-геоло-
гические особенности речных долин, объединенных в единую инженер-
но-геологическую область первого порядка. В соответствии с этим в
пределах инженерно-геологической области первого порядка выделено
пять инженерно-геологических областей второго порядка: долины Оби,
Ир 1 мша, Надыма, Пура и Таза.
Область долины Оби
Долина Оби берет начало от предгорий Алтая и открывается в Обскую
губу Карского моря, пересекая по диагонали с юго-востока на северо-
запад всю Западно-Сибирскую равнину. Как инженерно-геологическая
343
область второго порядка, она помимо магистральной долины Оби вклю-
чает в себя долины крупных притоков: Томь, Чулым, Кеть, Васюган,
Тым, Вах, Тромъёгап, Пим, Салым, Лямин, Надым, Сев. Сосьва, Ка-
зым. Куноват и Полуй, протяженностью по 500—700 км. Ширина ос-
новной долины изменяется от нескольких десятков километров в вер-
ховьях до 120—150 км —в среднем и нижнем течении Оби1. Ширина
долины притоков в их устьевой части составляет 30 40 км (см.
рис. 125).
Площадь области около 300 тыс. км2 и ограничена координатами
52—67° с. ш. и 64—84° в. д.
Рис 126 Поверхносгь озерно-аллювиальной равнины (II надпойменная терраса)
Среднего Приобья, запятая грядово-мочажинным болотом
В пределах области имеет место широкое развитие озер. Разнооб-
разие физико-географических условий обусловило и различный гене-
зис, размеры и гидрологический режим их. На севере области пре-
обладают термокарстовые озера небольших размеров, глубиной до
25 м, в центральной части — торфяные и реликтовые. Последние, такие,
как Пильтсн-Лор, занимают площадь в несколько десятков квадратных
километров при средних глубинах 1,5—2,0 м. Пойма изобилует старич-
ными водоемами.
Область представляет собой совокупность современных и верхне-
четвертичных озерных, озерно-аллювиальных и аллювиальных аккуму-
лятивных равнин, что предопределило крайнюю степень уплощения и
выровненности ее рельефа. Эрозионное расчленение ничтожно и при-
урочено исключительно к ггрибровочным участкам террас. В нижнем и
среднем течении Оби на сотни километров простираются плоские забо-
лоченные и заозеренные пространства с едва заметным уклоном по-
Здесь и ниже по тексту под нижним течением реки подразумевается участок
долины Оби от Обског" губы до устья Иртыша, под средним — от устья Иртыша до
устья р. Томь, под верхним — от устья р. Томь до устья рек Катунь и Бия.
верхности в сторону реки (2—3 м на несколько десятков километров).
На севере, до широты с. Перегребное, поверхность высоких террас
несет следы широкого развития мерзлотных процессов, создавших ха-
рактерный термокарстовый микрорельеф озерно-аллювиальных равнин
этого района. Южнее почти вся поверхность террасового комплекса
захоронена под мощными торфяниками, снивелировавшими неровности
первичного микрорельефа (рис. 126), и только приречные участки тер-
рас, сложенные песками, осложнены эоловыми формами.
Рнс. 127 Продольный спектр террасовых уровней долины Оби на участке Салехард—
Бердск:
1—уровень III надпойменной террасы; 2— уровень II надпойменной террасы; 3 —
> ровни низкой и высокой ступеней I надпойменной террасы; 4 — уровень пойменной
террасы; 5 —меженный уровень Оби
Как отмечалось выше, в пределах долины Оби выделяются три
надпойменные и одна пойменная террасы (рис. 127). Верхние два
уровня аккумуляции сформированы аллювиальными осадками, заме-
тающимися в Среднем Приобье одновозрастными им озерно-аллюви-
альными отложениями.
Геолого-геоморфологическое строение области в значительной сте-
пени определяется развитием крупных морфоструктур, пересекаемых
долиной. При этом прослеживается пространственная изменчивость со-
става и свойств аллювиальных отложений, причем наиболее четко это
проявляется в пойменных и русловых песках. Это изменение носит
скачкообразный характер (рис. 128). Свойства глинистых пород при
этом остаются более стабильными. Впервые эта взаимозависимость
была отмечена для Нижнего Приобья Л. А. Коцерубой (1959—1961).
В пределах Барнаульской впадины ширина долины составляет
35—60 км при глубине вреза до 70—80 м. Поперечное строение доли-
ны здесь асимметричное, крутой подмывпой борт левый, а низкий
террасированный — правый. Террасовый ряд правобережья свидетель-
ствует о непрерывном смещении русла к западу под влиянием нсотек-
тонических поднятий Салаирского хребта. Террасы врезаны в Приоб-
ское плато, аллювиальные отложения бийской террасы и монастыр-
ской свиты (рис. 129). Севернее, от г. Камня на Оби до устья Чулыма,
долина Оби прорывает гериинские структуры Томь-Колыванской склад-
чатой зоны. Здесь ширина ее резко сокращается до 40 км, а в районе
345
Рас. 128. Кривые изме-
нения инженерно-теоло-
гических характеристик
аллювиального геолого-
генстичсского комплекса
поймы Оби па участке
долины с. Батурине —
Салехард
Новосибирска — до 15 км; глубина вреза возрастает до 100—160 м.
Поперечное сечение долины асимметричное, более крутой и высокий
правый борт, более низкий и пологий левый борт, он возвышается над
Рис. 129. Схематический геолого-литологический разрез долины Оби в районе
Барнаула'
I—|липы; 2—суглинки, 3 — супеси; 4 — пески; 5—пески с гравием и галькой;
б—пески глинистые; 7 —суглинки и супеси с гравием н галькой; 8—суглинки
карболашые; 9—супеси карбонатные, 10—торф, 11 — |раинты; 12 — элювии гра-
нитов
урезом реки на 80 м. Террасы цокольные, цоколя сложены породами
верхпедевонского, местами пермо-карбонового возраста (рис. 130).
130-
Рис. 130, Схематический геолого-литологнчсскнй разрез долины Обн в районе
с. Батурно (условные обозначения см. рис. 129)
Этот отрезок характеризуется относительно небольшой (14 м) мощно-
стью аллювиальных отложений, существенно редуцированной фацией
руслового аллювия, почти полным отсутствием в ее составе мелкозер-
нистых песков и заметным количеством (18%) крупнозернистых песков.
347
При пересечении долиной Оби Среднеобской впадины ширина се
снова увеличивается до 85—ПО км, а глубина вреза снижается до
30—40 м. Долина имеет асимметричный поперечный профиль. Вследст-
вие устойчивых неотектоническнх движений Обь-Еписейского водораз-
дела наблюдается смещение русла реки к западу, что является ано-
мальным для рек Северного полушария. Крутым и обрывистым стано-
вится левый борт долины, а террасирован — правый. Террасы врезаны
Рис. 131. Схематический геолого-литологический разрез долины Оби в районе
с. Колпашево (условные обозначения см. рнс. 129)
в озерно-аллювиальные среднечетвертичные равнины. Ложе вскрывает
аллювиальные пески средне- и нижнечетвертичного возраста (вертико-
совский и кривошеинский литокомплексы, по Б. В. Мизерову и др.) и
озерно-аллювиальные осадки континентального палеогена (рис. 131).
Этот отрезок отличается возросшей мощностью аллювия до 22—26 м,
10-метровой пачкой руслового аллювия, состоящего на 80% из сред-
незернистых и на 20% из мелкозернистых песков. Крупнозернистые и
пылеватые пески развиты фрагментарно в виде примеси порядка
5-10%.
На широтном отрезке, от с. Александровское до с. Локосово, до-
лина Оби пересекает серию положительных меридиональных структур
(Мегиопский и Вартовский своды). Ширина ее уменьшается до 65—
80 км, а глубина вреза увеличивается до 50—80 м. Поперечный про-
филь долины симметричный. Террасы врезаны в водно-ледниковую
равнину самаровского оледенения, вскрывая в ложе аллювиальный
комплекс тобольского и ннжнечетвертичного горизонтов. Этот отрезок
характеризуется нестабильным содержанием песков различной крупно-
сти с амплитудой колебаний значений до 60%, отражая неустойчивый
характер руслового потока.
Ниже по течению долина пересекает Ханты-Мансийскую впадину.
Ширина долины резко возрастает до 120—150 км, глубина вреза умень-
шается до 20—40 м. Поперечный профиль ее сохраняет симметричное
строение, река течет в низких террасированных берегах. Правый борт
долины обрамлен приподнятыми блоками пород верхнего олигоцена
(рис. 132), в остальном геологическое строение водораздельных рав-
нин остается без изменений. Этот отрезок четко фиксируется по резко-
му переходу содержания среднезернистых песков (до 18%) к домини-
рующему положению (до 80%) мелкозернистых песков. Это хорошо
подтверждается и снижением среднего диаметра песчаных зерен с0,27
ю 0,18 мм.
Затем долина Оби прорезает Сибирские Увалы. Ширина ее сокра-
щается до 50—60 км, а глубина вреза составляет 80—220 м. Попереч-
348
пый профиль долины здесь резко асимметричен: река подмывает кру-
той правый берег, сложенный дислоцированными осадками олигоцена,
перекрытые воднолсдпиковымн накоплениями самаровского горизонта.
Левобережный борт долины террасирован, в цоколях террас вскрыва-
ются ледниково-морские осадки ямальской серии, а местами — доверх-
38-37 83.104 108 Юн Он 40 2 88 30 38
Рис 132. Схематический геолого-литологический разрез долины Оби в районе
с. Селиярово (условные обозначения см. рис 129)
нече1вертичные пески, выполняющие узкие врезы древней прадолины
Оби (рис. 133). Здесь существенных изменений в составе аллювиаль-
ных песков не наблюдается. Можно отметить появление среднезернис-
Рнс. 133. Схематический геолого-литологический разрез долины Оби в районе
с. Парыкары (условные обозначения см. рис. 129)
тых песков в составе пойменного аллювия как продукта размыва скло-
нов, сложенных песчаными осадками олигоценового возраста.
За Сибирскими Увалами до Салехарда долина Оби пересекает
Нижне-Обскую впадину и врезана в морскую среднечетвертичную рав-
нину. Ширина ее меняется от 150 км на широте с. Куноват до 80 км
при приближении к Сибирским Увалам. Глубина вреза также меняет-
ся в широких пределах: 50—90 м по правобережью и до 200 м по лево-
бережью, в районе Мужинского поднятия. За исключением района Му-
жинского Урала, река течет в низких террасированных берегах.
349
В самых низовьях долина Оби прорезает Антальское поднятие и
образует узкую горловину шириной менее 10 км при глубине вреза до
100 м. Надпойменные террасы становятся цокольными и только ложе
поймы залегает ниже уреза реки на 40 м (рис. 134). Под поймой ря-
дом скважин вскрывается погребенный аллювий проблематичного воз-
раста, выполняющий узкие и глубокие эрозионные врезы. Здесь вновь
Рис. 134. Схематический гео.юго-лнтологичсский разрез долины Оби
к районе Салехарда (условные обозначения см. рис. 129)
появляется базальный горизонт в разрезе отложений поймы, а русло-
вой аллювий становится хорошо промытым и на 96% сложенным мел-
козернистыми песками.
Краткое рассмотрение строения долины Оби достаточно наглядно
показывает унаследованный характер ее развития, явную приурочен-
ность к прадолипам средне- и пижнечетвертичного возраста. Кроме то-
го, конфигурация речных долин бассейна Оби хорошо подчеркивает
тектонический план отдельных участков, образуя колепообразные изги-
бы в районах блоковых поднятий. При этом намечается определенная
взаимосвязь дисперсности руслового аллювия и других его показате-
лей со структурно-тектоническими зонами, пересекаемыми речной до-
линой.
Современное состояние пород зависит от природных условий, в
которых они находятся. Изменение этих условий приводит к развитию
многолетнемерзлых пород на севере области и слабоувлажненных,
иногда засоленных на юге. Южная граница зоны сплошного развития
мерзлоты проходит примерно по северной границе лесной зоны (Бау-
лин и др., 1971). Температура многолетнемерзлых пород этой зоны
изменяется от —5 до —9°. Сквозные талики встречаются здесь только
под руслами крупных рек, а несквозные — под мелкими водотоками и
озерами с глубиной свыше 1,5 м.
350
В северной мерзлотной зоне многолетнемерзлые породы долинного
комплекса имеют сплошное распространение как по глубине, так и по
площади. Исключением из этого правила являются отложения поймы,
для которых южная граница сплошного развития многолетпемерзлых
пород сдвинута далеко на север (67°30' с. ш.). Глубина сезонного от-
таивания составляет для песчаных пород от 1,3 до 2,9 м, для глини-
стых— от 0,9 до 1,7 м. Ее величина нарастает с севера на юг и помимо
литологии во многом зависит от экспозиции склона, расчлененности
местности и характера растительного покрова. С растительным покро-
вом связано появление небольших таликов на юге зоны.
В северной части зоны наряду с полигенетическими многолетне-
мерзлыми породами наблюдается мощная толща (5—15 м) сингенети-
чески мерзлых отложении, подстилаемых также сингенетически промерз-
шими породами. Последние приурочены к разрезам надпойменных тер-
рас и высокой поймы. Эта толща характеризуется высокой объемной
льдистостью (до 40—60%) по всему разрезу, сетчато-слоистой и мас-
сивной (базальной) криотекстурой, а также мощными сингенетически-
ми ледяными и льдогрунтовыми жилами. Современное образование
жил льда в пойменном аллювии наблюдается севернее 70э с. ш. На
поверхности террас развит жилыю-полигональный рельеф стадий роста,
консервации и вытаивания, а также встречаются участки пятнистого,
меда.тьонноПэ микрорельефа. Многолетнемерзлые буеры пучения на
севере зоны встречаются только на поймах рек, в южной части зоны
их можно встретить в замкнутых термокарстовых котловинах, приуро-
ченных к более высоким геоморфологическим уровням.
Максимальные осадки пород, связанные с вытаиванием льда, со-
ставляют до 60—80 см/м и приурочены к заторфовапным глинистым
отложениям с жильными льдами. Для глинистых пород поймы они не
превышают 70 см/м. Этот процесс, как правило, связан с инженерной
деятельностью человека, при которой нарушаются природные условия
и начинается оттаивание многолетнемерзлых грунтов.
К югу от северной зоны расположена центральная зона развития
многолетпемерзлых пород, ограниченная южной границей распростра-
нения верхнего слоя многолетнемерзлых пород (примерно на
62v30'с. ш.). Характерной особенностью этой зоны является прерыви-
стое распространение мерзлых толщ как по площади, так и по глуби-
не. На севере зоны температура многолетнемерзлых пород изменяется
от —1 до —4°, а участки их распространения составляют более 50%
всей территории. Южнее 64л с. ш. для зоны характерно развитие мно-
голетнемерзлых пород в виде густой сети крупных и мелких островов
на всех элементах рельефа (исключая пойму), сложенных различными
по литологическому составу породами. Площадь распространения здесь
сокращается до 16%. Среднегодовые температуры многолетнемерзлых
порол па глубине нулевых годовых амплитуд колеблются от —1,2 до
0,5°, реже до 0°, а талые породы имеют среднегодовую температуру
до 2,5°.
Самая южная часть зоны характеризуется развитием многолетне-
мерзлых пород в виде незначительных по размеру островов, располо-
женных на различных элементах рельефа (исключая пойму) только в
суглинистых грунтах и торфяниках. Площадь распространения их со-
ставляет около 1%, а среднегодовые температуры изменяются от
—0,5 до 0°.
Южнее границы островного распространения многолетнемерзлых
пород образование мерзлых толщ в пределах данного комплекса воз-
можно в виде единичных торфяных бугров пучения и перелетков. Они
351
были встречены при буровых работах в окрестностях Ханты-Мансий-
ска, Сургута и с. Локосово. Это обстоятельство необходимо учитывать
при народнохозяйственном освоении районов Среднего Приобья.
Район распространения островной мерзлоты в пределах поймы
Оби по сравнению с надпойменными террасами сдвинут на север п
наблюдается к северу от устья р. Полуй. На долю многолетнемерзлых
пород здесь приходится до 50—60% площади всей поймы. Температу-
ра пород на подошве слоя годовых колебаний изменяется от 0 до —Г°.
Наименьшие величины глубин сезонного протаивания для много-
летнемерзлых пород центральной зоны отмечаются в торфах (60 см)
и торфянистосуглинистых породах (100 см). В песчаных породах они
возрастают до 1,4—3,7 м. При снятии растительного и снежного покро-
вов эта величина обычно увеличивается и составляет уже 2,1—4,4 м,
нарастая в южном направлении.
Криогенные и посткриогенные образования этой зоны представле-
ны только жильно-полигональным рельефом в стадии консервации и
вытаивания. Здесь же развиты разнообразные формы остаточной ста-
дии развития мерзлой толши в виде западинно-бугристого рельефа и
круннобугристого рельефа, бугристых торфяников, термокарстовых
озер и остаточных котловин, возникших в результате вытаивания льдов
различного генезиса. Можно встретить псевдоморфозы по повторно-
жильным льдам, а также бугры пучения. Последние образуются в
местах разгрузки напорных подземных вод. На отдельных склонах на-
блюдаются солифлюкционные явления.
Отложения второй и третьей надпойменных террас занимают боль-
шую часть Обской долины, особенно в ее нижнем и среднем течении.
На их долю, с учетом долин крупных притоков, приходится около
200 тыс. км2, или 70% всей площади долинного комплекса. Они непре-
рывной полосой шириной от 80 до 10 км протягиваются вдоль магист-
ральной долины от Обской губы до г. Бийска (см. рис. 125). Относи-
тельные высоты террас соответственно уменьшаются вверх по долине
от 35—40 и 55—60 м в низовьях до 18—20 и 26—32 м в районе Ново-
сибирского Приобья. Район Барнаульской впадины в этом отношении
аномальный, здесь относительная высота третьей террасы снова возра-
стает до 40 -45 м (рис. 135).
На севере области, в приречной части озерно-аллювиальной равни-
ны зырянского возраста, отмечаются участки с относительными высо-
тами 25—30 м. Они рассмотрены в составе этой террасы, хотя по этому
зопросу существуют и иные точки зрения.
В пределах молодых блоковых поднятий (правый борт долины
Оби в районе с. Селиярово) мощность отложений третьей озерпой тер-
расы сокращается вдвое по сравнению с левобережьем, а тонкодис-
персные осадки, характерные для озерного комплекса, полностью заме-
щаются песками (коренной борт долины сложен песчаными осадками
верхнего олигоцепа) (см. рис. 132).
Для аллювиальных отложений с зонами поднятий связано сокра-
щение мощности руслового аллювия и появление базального горизон-
та. Общей закономерностью для отложений высоких террас является
нарастание мощности вниз по долине (см. рис. 135).
Аллювиальные отложения высоких террас сложены в основном
осадками руслового и пойменного аллювия. Осадки старичной фации
и базального горизонта развиты локально и играют подчиненную роль.
Большую часть аллювиального разреза высоких террас составляет
пойменный аллювий, занимающий 2/3 его мощности. Сюда же отнесены
нами так называемые «перигляциальные осадки», формирующие верх-
352
А»
Рис. 135. Продольный теолош
литологический разрез II и 111
надпойменных террас Оби с
^==? °?.вЛн»„й:??*^,°ГАЛементамя инженерно-геологи-
веских характеристик аллю-
виального, озерно-аллювиаль-
иого и озерного геолого-гене-
тических комплексов зырян-
ского и казанцевского времени
на участке долины с. Батури-
не—Салехард
I — тонкослоистые пески. 2 —
песок с включением гравийно-
галечного материала; 3 — пс
!сок; 4 — супесь; 5 — суглинок;
16 — глина; 7 — лен гочнослочс-
тый алеврит; 8 — участки с го-
ризонтальной слоистостью, 9 —
«мореноподобные» суглинки с
гравием и галькой; 10 — линзы
>и прослои торфа; 11 — сугли-
’нок с включением органических
. остатков; 12 — глина с включе-
] иием органических остатков
пюю песчаную лачку по правобережью долины Оби, и толща лессовых
пород по левобережью. Исключением является Барнаульское Приобье.
где все террасы правобережные и пески чаще всего венчают отложе-
ния второй, а лессовые породы — высокий уровень третьей надпоймен-
ной террасы. На правобережье перигляциальные осадки представлены
горизонтально-слоистыми пылеватыми песками с невыдержанными
прослоями супесей и легких суглинков. Местами в основании толщи
вскрываются линзочки мелкозернистых косослоистых песков мощно-
стью 2—4 см. Верхи толщи на незаболоченных участках подверглись
ветровой переработке. Нижний контакт пачки, как правило, четкий,
подчеркнутый горизонтом псевдоморфоз по повторно-жильным льдам,
иногда «пневым» горизонтом. Мощность довольно постоянна и изме-
няется от 5 до 8 м. На юге области пески находятся в зоне аэрации,
на севере часто перекрыты водонасыщенными торфами.
На левобережье толща представлена палево-бурыми неяснослоис-
тыми покровными супесями и суглинками с тонкими прослойками пес-
ков в подошве. Южнее устья р. Томь они облессованы и существенно
отличаются от глинистых пород пойменного аллювия своими свойства-
ми. По материалам Л. Г. Афонской и др. (1968), Б. В. Мизерова и др.
(1971), лессовые породы Новосибирского Приобья в пределах высоких
террас представлены супесями, суглинками, редко глинами. Глинистые
породы характеризуются повышенным содержанием фракции пыли от
33 до 80%, наряду с высоким содержанием глинистых частиц от 21 до
63%. Мнкроагрегатный анализ дает резкое сокращение выхода глини-
стых частиц до 2% и увеличение выхода крупной пыли и тонкопесча-
ной фракции до 98%. Обращает на себя внимание присутствие очень
крупных агрегатов. Породы карбонатны, по данным 56 анализов, об-
щая карбонатность меняется от 3,3 до 10,3%, увеличиваясь в южном
направлении; породы бурно вскипают при воздействии соляной кис-
лотой.
Естественная влажность пород колеблется в большом диапазоне:
для супесей от 3 до 16%, для суглинков от 14 до 32%, для глин от 17
до 34%. Средняя естественная влажность на 2—5% ниже средней
влажности нижнего предела пластичности, что говорит о преобладаю-
щем нахождении пород в твердом состоянии. Отличительной чертой
лессовых пород является их просадочпость. Степень влажности менее
0,6, обычно 0,19. Относительная просадочность, по единичным опреде-
лениям, изменяется от 0,001 до 0,051; модуль осадки — от 12 до
39 мм/м. Величина силы сцепления достаточно высокая и ограничена
значениями от 0,15-105 до 0,75- 10s Па при коэффициенте пористости
от 1,07 до 0,87. Угол внутреннего трения порядка 33°.
В районе Барнаульского Приобья свойства лессовых пород суще-
ственно не меняются, возрастают: карбонатность до 13—14% и коэф-
фициент просадочности до 0,082. В районе Нарымского Приобья гли-
нистые породы покровной толщи постепенно теряют лессовый облик,
сокращается модуль осадки, общая карбонатность не превышает
2-3%.
Перигляциальная толща повсеместно подстилается преимущест-
венно глинистыми породами пойменного аллювия, представленного
переслаиванием супесей, суглинков, глин и пылеватых песков. Поймен-
ный разрез обогащен рассеянным фитодетритом и содержит несколько
погребенных деградированных почвенных горизонтов, в ряде пунктов
описаны небольшие зоны криотурбаций. Мощность аллювия пойменной
фации довольно стабильна и составляет 7—9 м (см. рис.135).
354
“““* ♦”►2 =« J *=* 4
Рис. 136 Полигоны частот встречаемости
состава и влажности глинистых пород
озерного и озерно-аллюниалыюго геолою-
генет-ических. комплексов зырянского и ка-
занцевского возраста:
I —-весовая влажность нижнего предела
пластичности (122 определения); 2 — весо-
вая влажность верхнею предела пластич-
ности (122 определения), 3 — естествен-
ная влажность глинистых грунтов, распо-
ложенных ниже уровня грунтовых вод
(90 определений), 4—естественная влаж
ность глинистых грунтов, расположенных
в зоне аэрации (32 определения)
В составе этой сложнопостроенной толши заметно преобладают
(до 60—70%) средние и тяжелые суглинки, остальные литологические
разности играют подчиненную роль. Классификационные показатели
глинистых пород даны в табл. 38.
Минералогический состав глинистой фракции, по данным электрон-
носкопии, представлен гидрослюдами и каолинитом с примесью монт-
мориллонита и смешаннослойных минералов. Преобладающие размены
глинистых частиц 0,1—0,3р. Породы не засоленные, сухой остаток
водной вытяжки составляет 0,026—0,1%. Реакция вытяжки слабокис-
лая до нейтральной (рН=5,6—
—2,0). Содержание гумуса невы-
сокое — от 0,14 до 1,05% и лишь
в погребенных почвах увеличи-
вается до 6,0%.
Естественная влажность гли-
нистых пород изменяется в широ-
ких пределах (табл. 38), нара-
стая с увеличением дисперсности
породы и удалением от берего-
вых обрывов. Степень влажности
превышает 0,6.
В Новосибирском Приобье
глинистые породы преимущест-
венно твердой и полутвердой
консистенции (В >0,25), за ис-
ключением линз и прослоек суг-
линков и супесей среди водонос-
ных песков, для «оторых харак-
терна мягкопластичная конси-
стенция (рис. 136).
По данным Е. В. Трепетцова,
в Барнаульском Приобье показа-
тель консистенции глинистых по-
род высоких террас изменяется
в пределах от 0,8 до 3,1 (39 определений), что соответствует в основ-
ном твердой консистенции. Величина силы сцепления наиболее высокая
для однотипных пород всего долинного 'комплекса и изменяется для
глин от 0,6-105 до 0,9-105 Па (2 определения), для суглинков — от
0,55-105 до 1,3-105 Па при коэффициенте пористости 0,63—0,94 (11 оп-
ределений) и только в одном случае снизилась до 0,1 • 105 Па в образце,
обогащенном растительным детритом. Предельные значения угла внут-
реннего трения для глин составляет 16—19° (2 определения), для суг-
линков — 18—33°с 'преобладанием 23—27° (10 определений).
Пески «перигляциальной» и пойменной фации монодисперсны.
Встречаемость пылеватых песков (по 47 определениям) составляет
86%, мелкозернистых — 10%, среднезернистых— 4%. Содержание
пылеватых частиц от 3 до 11%, глинистых—до 1,3%. Коэффициенты
фильтрации пизкие, до 5 м/сут. Естественная влажность на дрениро-
ванных участках нарастает сверху вниз от 1,2 до 12,5%, вблизи уровня
грунтовых вод достигает 30%. Пористость песков высокая, в 60% слу-
чаев (по 20 определениям) равнялась 40—45% и в 30% случаев —
36—40%. По коэффициенту пористости классифицируются как пески
рыхлые и средней плотности. Объемная масса скелета грунта опреде-
ляется значением от 1,5 до 1,7 г/см3, что соответствует 95% встречае-
мости. Для слабовлажных песков величина силы сцепления 0,1-105—
355
Состав и свойства глинистых пород пойменной фации
Таблица 38
Порода Гранулометрический состав, % Объемная масса скелета грунта, г/см’ Коэффициент пористости Пластичность Естественная влажность. % (весовая) Число опре- делений
песчаные частицы >0,05 пылеаатые чаетмиы 0.05-0,002 глинистые частицы < 0,009 верхний предел нижний предел ЧИСЛО пластичности
Глины 9,6 66,7 22,7 1.50 0,826 45 23 22 30 7
12,8—7,7 71,7-57,2 33,8—17,0 1,60—1,39 0,950-0,687 49—41 25—21 24—19 36—25
Суглинки 15,6 67,4 18,8 1,60 0,721 34 21 13 26 30
36,3-5,3 81,2—51,2 34,1—6,6 1,83—1,25 1,120-0,486 57—26 44—16 17—8 43-6
0,3-105 Па (4 определения) и только в одном случае достигла
0,65«Ю5Па. Угол внутреннего трения изменяется в широком диапазо-
не — от 23 до 37°.
Нижняя часть аллювиального разреза представлена русловым
аллювием. На его долю приходится около трети суммарной мощности.
Мощность его изменяется от 3 до 12 м для третьей террасы и от 0,5
до Юм — для второй террасы, сохраняя общую тенденцию к нараста-
нию вниз по долине. Русловые пески протягиваются далеко по долине
Оби, подстилая также породы озерно-аллювиального геолого-генетиче-
ского комплекса (см. рис. 135).
Типы пород
Рис 137 Пелтоны частот встречаемости значений некоторых свойств песков
русмиоИ фации аллювиального геолого-генетического комплекса зырянского и
казанцевского возраста:
1—линия встречаемости на участке долины с. Александровское — с. Парабель;
2—линия встречаемости на участке долины от Новосибирска до д Колпашсво;
а—наименование песков. 1 — крупнозернистые, II—среднезернмстыо, III — мел-
козернистые, IV — пылеватые. б —объемный вес скелет грунта, в — пористость;
г—коэффициент фильтрации
Для русловых песков типична косая слоистость. Помимо песков в
русловых отложениях встречаются невыдержанные по простиранию
лиизы супесей и суглинков мощностью 0,2—0,5 м. В среднем и верх-
нем течении Оби в разрезе руслового аллювия нередко встречаются в
скважинах линзы и прослои мощностью 1—1,5 м крупнозернистых и
гравелистых песков с включением до 10—15% грубообломочного ма-
териала. Это осадки субфации переката.
Результаты гранулометрического анализа свидетельствуют о том,
что русловая фация почти полностью сложена песками всей гаммы
дисперсности — от пылеватых до крупнозернистых, процентное соотно-
шение которых закономерно изменяется вдоль по долине Оби. В соот-
ветствии с этим изменяется диаметр частиц и коэффициент неоднород-
ности песков (см. рис. 135).
Характеристика свойств песков дается в виде полигонов встречае-
мости отдельных показателей раздельно для двух участков долины
Оби: от Новосибирска до с. Колпашево, от с. Парабель до с. Алексан-
дровское (рис. 137).
Минералогический состав песков почти полностью определяется
минералами легкой фракции, которые составляют 99,5% от общего
объема. Минералы тяжелой фракции не являются породообразующи-
ми и представляют интерес только для определения областей сноса.
Работами МГУ установлено, что русловые пески высоких террас
по право- и левобережью долины Оби несколько отличаются по мине-
ралогическому составу. Для песков левобережья содержание кварца
357
изменяется от 30 до 90%, а полевых шпатов — от 20 до 70%. В тяже-
лой фракции доминирует эпидот. Пески правобережья почти целиком
кварцевые — 94—100% с примесью 4—5% полевых шпатов, ведущими
минералами в тяжелой фракции являются амфиболы — до 60%. Эти
данные говорят о наличии двух областей сноса во время формирова-
ния аллювия, а, с другой стороны, указывают на незначительное рас-
стояние переноса обломочного материала, смешение которого не прои-
зошло в транзитной долине.
Объемная масса скелета песков и пористость практически одина-
ковы для песков обоих участков (см. рис. 137). Пористость высокая —
35—45%. по плотности сложения пески классифицируются как рыхлые
и средней плотности.
Фильтрационные свойства песков охарактеризованы единичными
определениями, порядка 10 для каждого участка, по и они существен-
но различны. Коэффициент фильтрации песков па первом участке
6—10 м/сут, на втором — 15 м/сут.
Здесь уместно отметить, что значения коэффициента фильтрации,
полученные лабораторным путем и рассчитанные как среднее для пес-
ков с рыхлым и плотным сложением, существенно занижены. Опытные
откачки из русловых песков в районе с. Нижневартовского дают пре-
дел изменения коэффициента фильтрации от 6,5 до 25 м/сут (по 8 оп-
ределениям). Показательно, что для русловых песков поймы получены
близкие характеристики — от 5,74 до 21,25 м/сут (9 определений).Это
заставляет критически относиться к фильтрационным показателям для
мелко- и среднезернистых песков, установленным лабораторным мето-
дом. Для пылеватых песков сходимость значений коэффициента филь-
трации, определенного полевым и лабораторным способом, очень
близкая.
Русловые пески залегают ниже уровня грунтовых вод и являются
водоносными.
Угол внутреннего трепия песков по 5 определениям изменяется от
22 до 32°, сила сцепления 0,4 • 105—0.5- 10s Па.
Отложения старичной н базальной фаций занимают подчиненное
значение. Первые локализованы на небольших по площади участках
в прирусловых частях террас, и материалов для их инженерно-геологи-
ческой характеристики практически нет. По аналогии с хорошо изучен-
ными старичными осадками поймы можно предполагать у них склон-
ность к проявлению плывунных и тиксотропных свойств и высокие де-
формационные показатели. В целом их можно охарактеризовать как
неблагоприятные для всех видов строительства. Вторые приурочены к
подошве аллювия второй и третьей террас и вскрываются на отрезке
долины Оби от Новосибирска до с. Брагино. Представлен базальный
горизонт косослоистыми гравелистыми песками с включениями галеч-
ного материала от 10—15 до 40—45%. Мощность горизонта изменяется
от 3,5 до 1,0 м вниз по долине.
Гранулометрический достав этих песков приводится в табл. 39.
В составе песков базального горизонта преобладают фракции
>2 мм (67%), второй пик приходится па фракцию 0,5—0,25 мм,части-
цы мельче 0,1 мм составляют всего 4—5% и лишь в отдельных случа-
ях их содержание увеличивается до 12—13%, оказывая несомненное
влияние на фильтрационные и прочностные показатели толщи. В мес-
тах развития глинистых пород ложа в составе крупнообломочного
материала базального горизонта появляются уплощенные глинистые
окатыши, резко снижая несущую способность гравийно-галечной тол-
щи. Впиз по долинам аллювиальные отложения замещаются озерно-
358
Таблица 39
Гранулометрический состав песков старичной и базальной фаций
Пород*! Содержание частиц (d в мм) по 12 анализам, %
2-1 1-0,5 0,5—0.25 0,25-0.1 <0.1
Песок гра- велистый 67,2 5.5 2.6 16,4 3,9 4.4
96.6—11,3 14,4—1.1 8,1—0,3 40,7—1,0 24,0—0,3 12,7—0,5
аллювиальными и озерными. Разрезы последних довольно существенно
отличаются друг от друга.
В озерных отложениях пески играют подчиненную роль, слагая
маломощные (4—8 м) трансгрессивную и регрессивную пачки в озер-
но-аллювиальных на их долю приходится уже от 30 до 60% мощности
(см. рис. 135). Строение озерных толщ, за исключением прибрежных
участков, более однородное, выделяются мощные (до 20 м) пачки суг-
линков и глин, прослеживающихся на больших расстояниях. Отличи-
тельной чертой озерного комплекса является появление в его составе,
в низовьях Оби, линз и прослоев грубых, содержащих крупнообломоч-
ный материал, суглинков.
Озерно-аллювиальные осадки отличаются большей «пестротой»
разреза. Для обоих комплексов типичны лачки тонкослоистых осадков
с чередованием питьевидных слойков глин, алевритов и тонкозернистых
песков. Однако в озерном комплексе они пользуется значительно
большим распространением, как бы оконтуривая район развития более
глубоководных отложений.
Прибрежные фации озерного водоема, помимо тонкослоистых
осадков, упомянутых выше, представлены мелко-, а иногда и средне-
зернистыми песками.
До широты Ханты-Мансийска верхи разреза озерных и озерно-ал-
лювиальных террас сложены своеобразной толщей пород песчаного
состава по правобережью и глинистого (покровного типа) —по лево-
бережью. Ниже по долине толща не имеет столь четкой литологиче-
ской дифференциации. До района с. Нарыкары в ее составе преобла-
дают супеси и суглинки макропористые до глубины 3,5—4,0 м. Север-
нее, в районе с. Хаш-Горт, опа представлена тремя пачками тонкозер-
нистых пылеватых песков мощностью по 2,5—3,0 м, подстилаемых
10-сантиметровыми прослоями намывного торфа. Низы толщи сложены
иловатыми оторфованными суглинками. В разрезе третьей террасы эта
толща почти повсеместно представлена покровными суглинками, посте-
пенно выклинивающимися западнее Ханты-Мансийска.
Гранулометрический состав покровных отложений близок с одно
именными породами озерных и озерно-аллювиальных отложений и
охарактеризован совместно. Однако покровные суглинки существенно
отличаются от последних по микроагрегатному составу. Выход глини-
стой фракции у покровных суглинков сокращается в десятки раз, одно-
временно резко возрастает содержание пылеватых частиц (в 1,5—2,0
раза) В состав глинистых минералов входит бейделитизированная
гидрослюда с примесью аморфных гидроокислов железа, каолинит и
единичные чешуйки галлуазита. Породы не засоленные, сухой остаток
не превышает долей процента, содержание карбонатов и гипса в пре-
делах I—1,5% и только на отдельных участках увеличивается до
359
Рис. 138. Кривые изменения
инженерно-геологических ха-
рактерно гик аллювиального
геолого-генет.ического комплек-
са I надпойменной террасы
Оби на участке долины с. Ба-
турине — Салехард
3,8%. Характерно, что наиболее карбонатны отложения на- глубинах
от 3,5—4,0 до 8—0 м. . - . •
Естественная влажность -покровных суглинков близка к влажно-
сти нижнего предела пластичности, что характеризует полутвердое
состояние пород. Пористости их изменяется от 40 до 49%. Набухае-
мость грунтов с ненарушенной структурой довольно высокая — 18—
30%, что обусловлено слабыми связями между отдельными микроаг-
регатами. Скорость размокания образцов очень велика и составляет
всего 2—2,5 мин при естественной влажности. Величина липкости не-
значительна— от 72-102 д0 86-102Па.
Физико-механические свойства покровных отложений изучены по
единичным образцам. Сопротивление грунтов сдвигу определяется си-
лой сцепления 0,45—0,5 кг/см3, углом внутреннего трения 24—26° и
коэффициентом внутреннего трения 0,45—0,5.
Сжимаемость пород характеризуется коэффициентом уплотнения,
который при интервале уплотнения ЫО8—ЗЮ5 Па изменяется от
0,01 • Ю-5 до 0,12-10-5 Па-1, что позволяет отнести эти породы к средним
и повышенно-сжимаемым грунтам. Покровные суглинки являются про-
садочными грунтами. Коэффициент макропористости (по 20 определе-
ниям) колеблется от 0 до 0,036, а коэффициент относительной проса-
дочности — от 0 до 0,21.
Глинистые породы озерного и озерно-аллювиального комплексов
обладают близкими свойствами и рассматриваются совместно. При
этом следует помнить, что текстурные особенности формирующих их
осадков (топкая горизонтальная, иногда различная слоистость) приво-
дят к анизотропии в отношении целого ряда свойств. К сожалению, на
конкретном материале в долине Оби это явление не изучалось.
Среди глинистых пород ведущая роль принадлежит суглинкам,
меньшак—супесям и подчиненная — глинам. Представление об этом
дает рис. 138. Характерным для озерной и озерпо-аллювиальной фа-
ций является появление в их разрезах линз и прослоев алевролитов,
иногда мощностью до 7—9 м. Эти породы по гранулометрическому
составу относятся к супесям или легким суглинкам, хотя почти и не
обладают пластичностью.
Гранулометрический состав глинистых пород и их основные свой-
ства приведены на рис. 139, раздельно для глин, суглинков и супесей.
Химический состав пород довольно однообразен и выдерживается
па больших расстояниях. Содержание гипса исчисляется сотыми доля-
ми процента, а СаСОз.— до 1,0%. Количество водно-растворимых
солей также незначительно и характеризуется табл. 40.
Таблица 40
Состав водной вытяжки
Показатель pH Сухой оста- ток, % нсо, МГ-ЭКВ Cl МГ-ЭКН so. Ml -экв NO, ИГ‘ЭКО S анис- нов Са МГ-ЭКВ Mg ИГ‘ЭКО Na мг-экв £ КА- ТИОНОВ
Среднее зна- чение 6,7 0,039 0,34 0,15 0,20 нет 0,69 0,20 0,105 0,25 0.555
Нижний предел 5,8 0,01 0,05 'V- 0,03 нет .0.032 0,05 0,009 0,004 0, to
Верхний предел 7,6 0,103 0,92 0,85 6,58 » 1,94 1.0 0,49 0,90 1,^4
361
Обменные основания образуют ряд Са—Na—Mg с тенденцией к
нарастанию содержания к устью Оби. Для Са предельные значения
изменяются от 3,9—19,6 мг экв в Сургутском Приобье до 3,9—
Рис. 139. Полигоны частот встречаемости гранулометрического состава и
значений 'Некоторых свойств глинистых пород озерного и озерно-аллювиаль-
ного геолого-генетического комплексов зырянского и казаниевского возраста:
1 — встречаемость фракции 10% обеспеченности; 2 — встречаемость фракции
90% обеспеченности; а —глина; б —суглинок; в — супесь; д — пористость;
е —объемная масса скелета грунта; ж —плотность грунта
38,2 мгэкв в районе Салехарда; для Na — соответственно от 0,0—14,7
до 0,24—36,1 мгэкв; для Mg — от 0,0—7,8 до 0,78—9,36 мг-экв. Пре-
делы изменений приведены по 28 определениям на первом участке н
20 определениям — на втором.
362
>*60
•>
-0.25 -Ц5 -0,15 -1,0 ‘
Рис. 140. Полигоны частот встре-
чаемости консистенции (В) гли-
нистых пород пойменной фации
высоких террас Оби, Томского и
11овосибирского Приобья (по
25 определениям, образцы из
скважин)
Минералогический состав глинистых частиц определяется бейдели-
тизироваииыми гидрослюдами с включениями агрегатов каолинита и
мелких зерен кварца.
Породи непросадочны, степень влажности больше 0,6, а коэффи-
циент пористости изменяется от 0,58 до 1,30. Максимальная молекуляр-
ная влагоемкость соответствует или
несколько больше числа пластичности.
Величина набухания легких глин
и тяжелых суглинков варьирует в ши-
роких пределах — от 10 до 90%. Со-
временное состояние глинистых пород
рассматриваемых комплексов различ-
но и является функцией широтной
климатической зональности. Так, иа
севере области, примерно, до широты
62°30' с. ш., породы озерного комплек-
са находятся в мпоголетнемерзлом со-
стоянии, располагаясь в зонах оплош-
ной и островной мерзлоты. Характе-
ристика этих мпоголетнемерзлых по-
род практически не отличается от при-
веденной ниже для отложений первой
надпойменной террасы. Единственное отличие связано с их литологией
Они более дисперны и оторфованы, что вызывает увеличение льдисто-
сти. В зоне островной мерзлоты при переходе в талое состояние дают
большие осадки поверхности озерно-аллювиальных равнин, достигаю-
щие 10—15 м. Южнее породы чаше всего находятся в пластичном и
текучепластичном состоянии, а показатель консистенции 5^0,25. На
рис. 140 показана встречаемость пород с различной консистенцией. При
этом следует учитывать, что в прибровочных участках террас консис-
тенция глинистых пород становится полутвердой и твердой.
На рис. 136 показаны полигоны распределения естественной влаж-
ности глинистых пород, находящихся ниже и выше уровня грунтовых
вод. В первом случае большая часть пород с естественной влажностью
находятся в текученластичном состоянии, так как естественная влаж-
ность их близка к влажности на пределе текучести. Во втором случае
совместились полигоны встречаемости естественной влажности и ниж-
него предела пластичности глинистых пород, что характеризует их
консистенцию как твердую и полутвердую. (График построен для
участка долины Оби в пределах Ханты-Мансийской впадины )
Показатели механических свойств глинистых пород невысокие, при
влажности от 0,25 до 0,42% сила сцепления (по 9 определениям) не
превышает 0,3-105Па, а в пяти случаях имела пулевое значение. Угол
внутреннего трения ограничен пределами 29—37°, чаще 32—34°. При
сдвиге под водой (три определения) сила сцепления равна 0, а угол
внутреннего трения менялся от 32 до 35°.
Озерные н озерно-аллювиальные пески моно-бидисперсиы, в озер-
ных фациях преобладают пылеватые разности, в озерно-аллювиаль-
ных — мелкозернистые. Их гранулометрический состав достаточно пол-
но представлен на рис. 141, 142.
Приведенные полигоны встречаемости для фациальных разновид-
ностей песков в более общей форме позволяют показать самостоятель-
ность каждой из них (рис. 141). Минералогический состав обоих
комплексов определяется в основном минералами легкой фракции
(плотность менее 2,93 г/см3), содержание которых довольно стабильно
363
if изменяется от 96 до 99%; Однако по сравнению с одновозрэстными
аллювиальными песками объем тяжелой фракции увеличивается до
3,5%. Еще резче по отношению к ним изменяется состав легкой фрак-
ции; в число породообразующих минералов которой, помимо кварца и
полевых'шпато-в, вошли глинистые агрегаты. Содержание их изменяется
от 6,0 до 66% при среднем значении (по 84 образцам) порядка 20%.
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
Нулебоя линия частиц мельче 0,1мм
Рнс. 142. Гранулометрический состав песков ал-
лювиального, озерно-аллювналыюго и озерного
। еолого-генстичсских комплексов зырянского -и
казакиевского возрасти с выделением ареолой
распространения различных факцнн
Рис. 141. Полигоны частот
встречаемости различных ти-
пов песков в русловой, пой-
менной, озерно-аллювиальной
и озерион фациях Нижнею и
Среднего Приобья:
1 пески русловой фации
(89 определений); 2 — пески
пойменной фапми (47 опреде-
лений); 3 — пески озерно-ал-
лювиальной фации (192 опре-
делении), 4 —пески озерной
фации (335 определений); I —
песок крупнозернистый; II —
песок срёднезсрнисгый; III —
песок мелкозернистый; IV —
песок нылева 1ый
Разубоживание ими полимиктовых песков существенно меняет де-
формационные свойства последних и должно учитываться при проведе-
нии инженерных изысканйй.
По данным минералогических исследований, в отдельных образцах
встречается до 5% растительного детрита.
Другие свойства озерных и озерно-аллювиальных песков приведе-
ны в виде полигонов встречаемости (рис. 143). По плотности сложения
пески5-классифицируются преимущественно как рыхлые.
*•’ В большинстве случаев пески залегают ниже уровня грунтовых вод
и являются водоносными. Меньшая их часть, находящаяся в зоне аэра-
ции, характеризуется естественной влажностью от 2—5% в прибров-
ковой части; до 30% - -у уреза воды. Возрастает влажность и при уда-
лений от русла реки или над местным водоупором.
^Наличие в песках коллоидных частиц, значительная пылеватость и
благоприятные гидродинамические условия (местные напоры) часто
364
обусловливают проявление ими плывунных и тиксотропных свойств.
Угол естественного откоса озерио-аллювиальных песков • изменяется в
широких пределах и заметно больше, чем для песков руслового аллю-
вия. Угол внутреннего трения по 3 определениям изменяется от 22 до
32°, сила сцепления значительно меньше, чем у песков аллювиального
генезиса, и составляет всего 0,1 • 105— 0,25-105 Па. Обращает на себя вни
Рис. 143. Полигоны частот встречаемости значений некоторых свойств песков ал-
лювиального, озерно-аллювиального и озерного геолого-генетических комплексов
зырянского и казанцевского возраста:
I — пески русловой фации; 2— пески озерно-аллювиальной фации; 3 —пески озер-
ной фации; 4 — пески озорной и озерно-аллювиальной фации; а—влажность; б —
пористость, п — объемная масса скелета грунта; г — коэффициент фильтрации;
д( — угол естественного откоса в сухом состоянии; Да — угол естественного откоса
под водой, е — плотность
мание большая величина относительного сжатия — от 6 до 11% при
нагрузке 3-10s Па, которая объясняется рыхлым сложением песков и
отмеченными особенностями их минералогического состава.
Первая надпойменная терраса развита по долинам всех рек бассей-
на Оби, однако на значительных площадях размыта пойменным эрози-
онным врезом. В настоящее время она имеет фрагментарное распрост-
ранение. Наибольшие поля ее приурочены к низовьям рек, где достига-
ют ширины до 10—15 км. В долине Оби крупные фрагменты- ;ее
встречаются вниз по долине от с. Колпашево. В пределах Среднего и
Верхнего Приобья относительная высота террасы изменяется незначи-
тельно— от 12 до 15 м и только от широты с. Нарыкары начинает
возрастать. Здесь первая надпойменная терраса расщепляется на два
подуровня, которые прослеживаются до самого устья. Оби. Относитель-
ные высоты их в низовьях Оби соответственно составляют 16—18 и
10—12 м (см. рис. 125). В отличие от высоких террас она на всем про-
тяжении остается аллювиальной. Поверхность террасы ровная, чаще
заболоченная. Разрез террасы представлен осадками пойменного и рус-
лового аллювия. Базальный горизонт маломощный и появляется в осно-
вании ‘аллювиальной толщи только на участках развития положитель-
365
пых структур. Характерной чертой строения первой надпойменной
террасы является преобладание песков в составе пойменного аллювия
по всему правобережью Среднего Приобья. Литологический состав
обоих фаций очень близок к описанному для высоких террас й отли-
чается только резким сокращением или полным выпадением верхней
«перигляциальной пачки». Изменение его по долине реки достаточно
полно иллюстрируется графиками (см. рис. 138).
Пойма в бассейне Оби пользуется исключи тельно широким распрост-
ранением. Она занимает около 75 тыс. км2 и почти непрерывной полосой
протягивается вдоль всех речных долин. К ней мы относим два поймен-
ных уровня: низкий, с относительными высотами (для Оби) от 3 до
6 м, н высокий, образующий уступы высотой 7—9 м. Последний сохра-
нился фрагментарно и на его долю приходится не более 10—15% пло-
щади поймы. Ширина поймы в основной долине достигает 50 км, резко
сокращаясь в местах прорыва рекой положительных структур. По до-
линам крупных притоков ширина ее в низовьях рек составляет 20—
25 км и быстро уменьшается за пределами долины Обн до нескольких
километров. Пойма изрезана большим количеством проток, разделяю-
щих ее на острова различных размеров. Рельеф поймы молодой, ослож-
нен прирусловыми валами и межгрядовыми понижениями. Разрезы
поймы изучены значительно лучше, чем разрезы надпойменных террас.
В их составе хорошо выделяются фации и субфации аллювия, харак-
терные для отложений равнинных рек умеренного пояса (Шаицер,
1951) Однако для сохранения единого подхода к описанию отложений
долинного комплекса нами выделены только основные фации: поймен-
ный и русловой аллювий. Мощность и литология этих фаций, а также
пространственные изменения их приведены выше на рис. 128. Следует
отметить, что постель пойменного аллювия залегает ниже, чем у над-
пойменных террас, и ею определяется глубина вреза современной до-
лины.
В составе аллювиальных отложений поймы часто встречаются
осадки старичных фаций, которые несмотря па ограниченную площадь
развития играют существенную роль в общей оценке этого геолого-
генетического комплекса. Микрофацни старичного аллювия поймы Обн
летально изучены в Среднем Приобье (Мизеров и др., 1971). Авторы
упомянутой работы в составе старичных отложений выделяют фацию
затона, представленную супесями и суглинками, переслаивающимися с
тонкозернистыми песками. Вся пачка обнаруживает ясную горизонталь-
ную слоистость и по четкому контакту налегает на пески русловой
фации. Мощность ее не превышает нескольких метров. На ней залегают
осадки озерной фации, формирующие основную часть старичного аллю-
вия мощностью до 15 м. Представлены они тяжелыми суглинками,
обогащенными органическим веществом. Тонкие прослои пылеватых
песков придают толще горизонтальную слоистость. Чаще же отложения
неслоистые, с высоким содержанием растительного детрита и пятнами
вивианита. Местами этой толще соответствуют гиттеобразпые накопле-
ния субфацин изолированных стариц, представленные серыми однород-
ными пастообразными глинами с торфяной трухой и высоким содержа-
нием глинистых коллоидов. Венчается разрез старичных отложений
ieMiio-бурыми торфяниками и болотными суглинками болотной фации.
Мощность осадков этой фации достигает 2—2,5 м. Чаще всего старич-
ные осадки захоронены под маломощным чехлом пойменного аллювия.
Глинистые породы пойменной фации отложений первой надпоймен-
ной террасы и поймы представлены глинами, суглинками и супесями.
Заметно доминируют в разрезе средние и тяжелые суглинки. Для су-
366
80
а
£
60
40
225
225
1
2
__j Н.НрМ
20
0
80
S
60
песей преобладающими фракциями являются фракции крупной пыли
(0,05—0,01 мм) и тонкозернистых песков (0,1—0,05 мм). На их долю
приходится до 90% объема всей породы, содержание каждой из них
варьирует от ЗО^до 60%, соотношением этих фракций и определяется
гранулометрический состав супесей. В суглинках монопольно преобла-
дает фракция крупной пыли, процентное содержание которой изменяет-
ся от 30 до 55%, а на долю
глинистых частиц приходится
около 20%. В глинрх содержа-
ние пылеватых частиц увели-
чивается до 30—40%, а в со-
ставе пыли преобладает фрак-
ция тонкой (ПЫЛИ.
Глинистые минералы пред-
ставлены хлопьевидными по-
лупрозрачными и «непрозрач-
ными чешуйками гидрослюд,
каолинита с примесью монтмо-
риллонита, редко галлуазита
и смешанослойных минералов.
Содержание воднораствори-
мых солей в пойменной фации
аллювия невысокое (сукой ос-
таток не превышает 0,1%). Из
анионов преобладают SO/7,
Cl', НСОз', из катионов Na',
Mg", Са". Исключение состав-
ляют небольшие участки юж-
нее Новосибирска, где в дан-
ных отложениях отмечается
повышенное содержание вод-
но-растворимых солей.
Талые глинистые породы
пойменного аллювия находят-
ся преимущественно в пла-
стичном состоянии, реже в
скрытотекучем, а на сдрениро-
ванных участках — в твердом
руется рис. 144.
Некоторые свойства глинистых пород пойменного аллювия приве-
дены в виде полигонов встречаемости на рис. 144, 145, где хорошо
видно, что влажность, пористость, объемный вес скелета грунта отло-
жений поймы и первой надпойменной террасы существенно различны.
Пойменные осадки характеризуются большей влажностью, пористостью
(примерно на 10%) и меньшим объемным весом скелета грунта.
Максимальная молекулярная влагоемкость этих отложений колеб-
лется в небольших пределах и составляет 14—22%. Коэффициент пори-
стости для отложения поймы 0,9—1,0, для первой надпойменной терра-
сы— 0,53—0,83. Прочностные показатели глинистых пород
поймы также заметно отличаются от таковых для первой надпоймен-
ной террасы. По девяти определениям угол внутреннего трения для
первых изменяется от 3 до 25° и сила сцепления (с) от 0,15-105 до
0,45-105 Па, а для вторых — соответственно от 15 до 30° и от 0,25-10®
до 0,90-10sПа. Наблюдается тенденция к снижению приведенных пока-
зателей для отложеиий обеих террас вниз по долине (за исключением
б
40
'\95
102
85
Рис. 144. Полигоны частот встречаемости со-
стояния глинистых пород аллювиального гео-
лого-генетического комплекса сарта некого и
современного возраста:
1" — естественная влажность; 2 — влажность
верхнего предела пластичности; 3 — влажность
нижнего предела пластичности; а — для отло-
жений поймы; б —для отложении I надпой-
менной террасы (цифры на графике — коли-
чество определений)
5W
20
0
и полутвердом. Это хорошо иллюстри-
367
многолетпемерзлых пород). Относительное сжатие для пород поймы
достигает 15%, для пород первой надпойменной террасы не превы-
шает 4%.
Заметное место*в разрезе пойменного аллювия занимают пески
(см. рис. 128). Они рассматриваются совместно для отложений поймы
ЦО 120 .1,30 1,40 1,50 1,60 1,70 1,80 1,90 2,0 д,г/см’
Рис. 145. Полигоны частот встречаемости значений пористости и объем-
ной массы скелета грунта глинистых пород аллювиального геолого-гене-
тического комплекса сартанского и современного возраста:
I—глины поймы; 2 —суглинки поймы; 3 — супеси поймы; 4 — суглинки
первой террасы; 5 — супеси первой террасы; а — пористость глинистых
пород; б — объемный вес скелета грунта (цифры на графике — количе-
сгво определений)
и первой надпойменной террасы по отдельным участкам речной долины.
Характеристика пойменных песков приводится в виде полигонов встре-
чаемости состава и ряда свойств (рис. 146).,
Минералогический состав песков пойменного аллювия довольно
однообразен и сходен с составом песков высоких, террас.
Высота капиллярного поднятия меняется от 41—71 см для пылева-
тых песков до 30—50 см — для мелкозернистых. Угол естественного
.откоса песков стабилен в пределах всей долины и в воздушно-сухом
состоянии измёняется от 33 до 45%, а под водой — от 31 до 39%.
Естественная влажность песков меняется в широких пределах: от не-
скольких процентов в приречных уступах террас до 28—30% — вблизи
уровня грунтовых вод.. Низы песчаной пачки почти всегда водоиасыще-
ны. Пески первой надпойменной террасы более уплотнены по сравне-
368
яию с поймой, их коэффициент уплогняемости изменяется от 0,50 до
0,90, с увеличением у пылеватых разностей.
Прочностные показатели для песков приводятся только для отло-
жений поймы по данным 21 определения. Угол внутреннего трения
изменяется от 22 до 38°, причем на интервал 22—30° приходится 57%
о
K9t м/сут
-1,20 -1,30 -1,40 -1,50 -1,60 W -1,80 -1,90 -2,00 г/см*
Рис. 146. Полигоны частот встречаемости состава и значений некоторых свойств
лойме чных песков аллювиального геолого-генетического комплекса сартанского и
и современного возраста:
1 — линия встречаемости на участке № 1, 2—линия встречаемости на участке №2;
3 — линия встречаемости на участке № 3; 4 — линия встречаемости иа участке № 4;
5 — линия встречаемости на участке №5; 6 —линия встречаемости ва участке № 6;
а — наименование песков: I — крупнозернистые, II — сре.тнсзсрнистыс, III — мелко-
зернистые, IV—пылеватые, б — пористость песков; в — коэффициент фильтрации
песков, г —объемный вес скелета грунта при минимальном и максимальном уплот
иеиии
встречаемости. Сила сцепления варьирует в более широких пределах —
от 0,08-103 до 0,70« 106Па. При этом 62% встречаемости приходится на
интервал значений от 0,20-10® до 0,50-105 Па. Относительное сжатие
в 90% случаев не превышает 4% и только в десяти случаях из ста уве-
личивается до 6%.
Русловая фация аллювиального комплекса представлена песками,
для которых отмеченная выше особенность (изменение состава и
свойств вдоль долины) проявляется еще более ярко. Это видно на
рис. 128 и 147.
Минералогический состав русловых песков очень близок с приве-
денным выше для фации пойменных песков и отличается лишь не-
сколько повышенным содержанием кварца в легкой фракции. Некото-
рые свойства песков приведены на рис. 147.
369
Угол естественного откоса песков примерно одинаков в пределах
всей долины и в воздушно-сухом состоянии меняется от 35 до 45°, а под
водой — от 31 до 38°. За исключением небольших участков в пределах
обнажений пески водоносны. Учитывая достаточное количество опреде-
!.2О -I.M -1А0 -150 № -ЦО -180 ?!)0
5. г/см}
Рис 147. Полигоны частот встречаемости состава и значений некоторых свойств
рчеловых песков аллювиального геолого-генетического комплекса сартанского
и современного возраста (условные обозначения см. рис. 146)
лений, прочностные показатели песков приводятся в виде полигонов
встречаемости (рис. 148).
Пески базального горизонта поймы изучены только в районе Сале-
харда. Они представлены среднезернистыми песками с включением
гравелистых песков, гальки и единичных валунов. По средним данным,
содержание частиц крупнее 2 мм составляет до 10%, частиц размером
от 2 мм до 0.25 мм — свыше 60%. Коэффициент фильтрации различен
и зависит от лри.меси грубообломочного материала. По данным опыт-
ной откачки, он оказался равным 104 м/сут.
Отложения старичной фации представлены преимущественно гли-
нистыми породами. Наиболее обстоятельно их инженерно-геологические
свойства описаны Б. В. Мизеровым и др. (1971).
Гранулометрический состав глинистых отложений старичной фации
характеризуется повышенным содержанием глинистой фракции, кото-
рая достигает 20—37%, на фракцию пыли приходится 44—68%, где
преобладающей является фракция тонкой пыли. Содержание песчаной
фракции составляет 6—25%.
Минералогический состав отложений старичной фации также одно-
образен и представлен равными количествами хлорита и гидратирован-
ных гидрослюд с небольшой примесью каолинита и галлуазита. В виде
Рис. 148. Полигоны частот
встречаемости значений уг-
ла внутреннего трения и
силы сцепления русловых
песков аллювиального гео-
лого-генетического комп-
лекса сартанского и совре-
менного нозраста:
а — угол внутреннего тре-
ния (45 определений); б —
сила сцепления (45 опреде-
лений)
примесей содержатся обломки кварца, гидроокислов железа и органи-
ческого вещества. Характерной чертой суглинков старичной фации яв-
ляется развитие процессов гидратации, расщепление биотита.
Содержание водно-растворимых солей в глинистых породах колеб-
лется от 0,113 до 0,90%. Содержание суммарного железа довольно
постоянно и составляет 5,91—8,62%. Пока-
затели пластичности характеризуются вы-
сокими значениями: величина верхнего пре-
дела колеблется от 50 до 69%, нижнего -
от 19 до 34%. Плотность пород здесь вы-
ше, чем у глинистых пород пойменной фа-
ции, и равна 2,76—2,68 г/см3. Это явление
объясняется увеличением концентрации
окислов железа в осадках старичной фа-
ции. Объемная масса скелета породы ста-
ричной фации наименьшая из всех глинис-
тых пород аллювиального генезиса и изме-
няется от 0,92 до 1,36 г/см3. Пористость их
наиболее высокая и составляет 51- 58%.
Приведенные значения некоторых показа-
телей свидетельствуют о большом количе-
стве органического вещества, 'принимавше-
го участие в формировании данных осад-
ков. Естественная влажность изменяется в
интервале 28—44,7%.
Глинистые отложения старичной фации
обладают наибольшей сжимаемостью. Мо-
дуль осадки при Р=5Ю5 Па составляет
47 мм/м. Величина силы сцепления состав-
ляет 0,15-105- 0,40- 10s Па, угол внутренне-
го трения изменяется от 3 до 10й.
В долинах Оби а ее крупных притоков
на приречных участках террас, сложенных
песчаными породами, развиты эоловые
отложеиия. Они представлены мелко-
и средпезернистыми, реже пылеватыми,
песками желтовато-бурого цвета с неясно
выраженной горизонтальной и пологовол-
нистой слоистостью. Нижний контакт не-
четкий, расплывчатый. Мощность эоловых
песков изменяется в широких пределах: от
1—2 до 10—12 м и определяется энергией
Инженерно-геологические свойства их практически не изучены
Инженерно-геологическая опенка долинного комплекса крупных
притоков Оби определяется их географическим положением. В низовьях
Оби для таких рек, как Полуй, Казым, Сев. Сосьва, она обусловлена
широким развитием озерно-аллювиальных равнин, сложенных много*
летнемерзлыми породами. В них врезаны русла рек, обрамленные уз-
ким поясом молодых аллювиальных террас. Характеристики слагающих
их геолого-генетических комплексов близки с приведенными для этого
участка Обской долины. Правобережные притоки Оби на отрезке от
Ханты-Мансийска до с. Леботерское отличаются хорошо разработан-
ными и террасированными долинами, выполненными почти полностью
аллювиальными песками русловой и, в меньшей степени, пойменной
фаций. Долины левых притоков Оби на этом отрезке магистральной
эолового
371
долины отличаются от правобережных широким развитием глинистых
пород пойменной фации для всех террасовых уровней. Мощность
аллювиальных отложений притоков в приустьевой части соответствует
мощности аллювия Оби, но быстро сокращается к их верховьям. Пре-
обладание глинистых пород в верхах аллювиального разреза отмечает-
ся и для долины крупного правобережного притока Оби р. Чулыма.
Инженерно-геологическая характеристика слагающих их геолого-гене-
тических комплексоз может быть принята по аналогии с приведенной
для основной долины, с учетом неотектонической обстановки и клима-
тической зональности.
Приведенная инженерно-геологическая характеристика пород до-
линного комплекса показывает, что несмотря на кажущуюся «пестроту»
и многообразие она подчинена определенным закономерностям, в осно-
ве которых лежат генезис осадка и его фациальная приуроченность.
Наиболее чутким индикатором на изменение условий седиментации
является гранулометрический и агрегатный состав осадка, пористость,
плотность и текстура породы.
Наибольшей пространственной изменчивостью обладают пески рус-
лового аллювия. Их состав н мощность контролируются гидрологиче-
скими условиями, хотсрыс в свою очередь тесно связаны со структурно-
тектонической обстановкой того или иного участка долины и клима-
том.
Оценивая долинный комплекс осадков с точки зрения пригодности
его для целей гражданского и промышленного строительства, следует
отметить, что наиболее неблагоприятными для всех видов строительства
являются песчано-глинистые породы старичной фации аллювия. Это
высокопористые, дающие большую усадку, грунты, как правило, про-
являющие плывунные и тиксотропные свойства.
Более благоприятны в этом отношении озерные и озерно-аллюви-
альные глинистые породы, однако следует учитывать, что местами они
существенно обогащены органикой, заключенные в них воды часто
обладают гидравлическим напором. Наиболее благоприятными явля-
ются аллювиальные пески, особенно формирующие русловую фацию.
Следует отметить, что прочностные показатели песчаных и глинистых
пород возрастают ог старичных и озерных к аллювиальным и от моло-
дых — к более дрезням.
Существенным фактором, определяющим иногда инженерно-геоло-
гическую оценку того или иного участка долины Оби, является широт-
ная климатическая зональность. Именно ею определяется современное
состояние пород, гидрогеологические и криологические условия, прояв-
ление современных экзогенных процессов. Развитие на севере много-
летнемерзлых пород требует проведения особых методов исследования.
Прочностные показатели мерзлых и талых пород резко отличаются
друг от друга. Так. величина сцепления (с) многолетнемерзлых пород
более чем в три раза превышает этот показатель для талых грунтов.
Деградация мерзлоты приводит пе только к текучему состоянию породы
и резкому снижению ее несущей способности, но и к осадкам, дости-
гающим местами значений до 80 см/м. Все это требует специальных
инженерных мероприятий при возведении на вечномерзлых породах
объектов промышленного и гражданского строительства. В зоне избы-
точного увлажнения пристальное внимание должно уделяться мелио-
рации территории, учитывая плывунные и тиксотропные свойства пород.
В южных районах первоочередным объектом исследований становятся
просадочность и коррозионные свойства пород, связанные с облессова-
нием и засолением их в зоне аэрации.
372
Нами не проводится какого-либо районирования долины Оби, так
как оно будет специфическим для каждого вида строительства. Одна-
ко, учитывая начавшееся народнохозяйственное освоение северной час-
ти Западно-Сибирской низменности, можно с уверенностью рекомендо-
вать приречные участки надпойменных террас, сложенные преимущест-
венно песчаными породами, как плошади первоочередной застройки.
Целесообразность их освоения, помимо приведенной инженерно-геоло-
гической оценки, определяется близостью судоходных рек, пока единст-
венных транспортных артерий этого труднодоступного района. Сказан-
ное не относится к самым верховьям долин правых притоков Оби в
пределах ее широтного колена. Обследование таких рек, как Коллик-
Еган, Аган, Тромъеган, показало, что в верхновьях этих рек долины
сформированы низкими, сильнообводненными и заболоченными поймен-
ными террасами с относительными высотами менее 1 м. Долинный
комплекс отложений этих районов неблагоприятен для всех видов
строительства.
Область долины Иртыша
Долина Иртыша от Семипалатинска до места слияния Иртыша с Обью
выделена в инженерно-геологическую область второго порядка. К этой
же области относятся крупные притоки Иртыша: Демьянка, Ишим, То-
бол, Конда.
Река Иртыш с притоками образует разветвленную гидросеть, рас-
членяющую и дренирующую центральную и западную часть южной
половины Западно-Сибирской равнины. Направление долин Иртыша и
Тобола в общих чертах повторяет систему глубинных разломов фунда-
мента плиты, ограничивающих область каледонской складчатости
Казахстанской складчатой системы и Уват-Ханты-Мансийский средин-
ный массив (см. рис. 2).
Долина Иртыша представляет собой вытянутую террасированную
наклонную аккумулятивную равнину длиной более 1700 км, шириной
от 15 до 230 км, врезанную на глубину от 20 до 70 м в междуречные
равнины. Высоты поверхности долины снижаются вниз по течению
Иртыша от 120—140 м в Семипалатинском Прииртышье до 30—60 м в
низовьях долины. Максимальная глубина вреза долины в поверхность
среднечетвертичной равнины возрастает от 45—48 м в Павлодарском
Прииртышье до 60—94 м — в районе с. Семейки. Почти на всем про-
тяжении долина Иртыша имеет нормальную правостороннюю асиммет-
рию. Правый борт современной долины сложен олигоцеповыми, неоге-
новыми и среднечетвертичными отложениями, а левый представляет
собой террасированную равнину (рис. 149). На всем протяжении до-
лины развиты три надпойменные террасы и пойма. Относительные вы-
соты террас над урезом воды в реке выдерживаются по всей долине и
составляют: для низкой поймы — 2,5—4 м, для высокой — 5—9 м; для
первой террасы 8—15 м, для второй — 12—25 м, для третьей —
20—35 м.
Аллювиальные отложения террас Иртыша имеют строение, типич-
ное для равнинных рек умеренного пояса (Шанцер, 1951). Их мощ-
ность обычно не выходит за пределы нормальных мощностей аллювия.
В низовьях Иртыша на меридиональном участке вторая и третья над-
пойменные террасы приобретают характер озерно-аллювиальных рав-
нин, о чем свидетельствует ширина террас и особенности их строения.
Переход этот совершается постепенно в пределах субширотного отрез-
ка долины.
373
Рис. 149. Строение долины Иртыша в Павлодарском (I), Омском (II), Саргатском (1IJ), Тарском (IV),
Тевриэском (V), Тобольском (VI), Ссмейкинском (VII) Прииртышье. Составлены С. Б. Ершовой с привлече-
нием материалов МГУ, НТГУ, 2-го ГУ, Гидропроекта в интерпретации автора
I — суглинки лессовидные, 2—суглинки, 3 — глины, 4 — алевриты, 5 — переслаивание алевритов с песками,
6 — супеси, 7 — пески с редкими прослоями глил и суглинков, 8 —пески, 9 — торфа, 10—лигниты
Различные условия формирования долины Иртыша, связанные с
особенностями тектонического развития и климатических условий, на-
шли отражение в строении долины и долинных отложений, что дает
возможность разделить долину па три участка: верхний, средний и
нижний.
Верхний участок долины Иртыша (от Семипалатинска до Омска)
пересекает Северо-Казахстанский склон и западную часть Чановской
впадины (Варламов и др., 1969). В четвертичное время здесь выделяет-
ся обширная Прииртышская синеклиза с суммарными амплитудами*
поднятий +50—80 м (см. рис. И) и незначительными скоростями верх-
нечетвертичпых и современных движений. Для этого участка характер-
на наименьшая ширина долины: в Семипалатинском и Омском Приир-
тышье опа составляет 15—30 км и возрастает в Павлодарском до 60—
80 км (см. рис. 125, 149). На верхнем участке Иртыша отмечаются
наибольшие величины уклона реки н скорости течения, особенно значи-
тельные на самом верхнем отрезке от Семипалатинска до пос. Семи-
ярка. С этим связано повышенное содержание здесь гравийно-галечни-
кового материала в русловом аллювии террас и увеличение содержания
песчаных пород в разрезах.
Верхний участок долины Иртыша приурочен к зонам недостаточно-
го и весьма недостаточного увлажнения (см. рис. 21, VII, VIII). Поэто-
му здесь слабо развиты местные эрозионные процессы, река не получа-
ет на всем протяжении участка ни одного притока, поверхность террас
расчленена исключительно слабо. Там, где развиты лессовые породы,
наблюдается большое количество просадочных форм, степных блюдец,,
западин. Характерным является эрозионпо-аккумулятивное строение
террас с высотой цоколя до 6—18 м, незначительные мощности аллю-
вия — до 6—25 м, наименьшие глубины вреза долины в поверхность
среднечетвертичной равнины — до 40—57 м. Аллювий вложен в осадки
неогеновой формации, кочковской, сладководской и кулундинской свит
современной формации (рис. 149, I). Для террас свойственны незначи-
тельные колебания высот, сочленение пологими плавными склонами,,
морфологическое однообразие, связанное с развитием сплошного плаща
субаэральных осадков, маскирующего первичные неровности рельефа
(Архипов, 1971). Хорошо выражены в рельефе лишь уступ поймы и
уступы террас к пойме.
Ширина поймы изменяется от 2 до 15 км. Значительное сужение
ее наблюдается выше пос. Семиярка в Семипалатинском Прииртышье
н на Черлак-Омском участке. Строение поймы обычно аккумулятивное,
мощность аллювия изменяется от 8 до 20 м. (см. рис. 125, 149, I).
В основании руслового аллювия залегают разнозериистые пески с гра-
вием и галькой, сменяющиеся песками различной крупности, местами с
прослоями суглинков и глин. Вниз по течению состав руслового аллю-
вия становится более тонким. Мощность пойменного аллювия дости-
гает лишь 2—4 м. Представлен он толщей суглинков и супесей, в кото-
рой часто прослеживается погребенный почвенный горизонт. На поверх-
ности высокой поймы встречаются дюны, сложенные эоловыми песками.
На отдельных участках пойма заболочена.
Первая надпойменная терраса в значительной степени размыта а
сохранилась в виде узких разобщенных участков по правому и левому
берегу. Ширина их изменяется от нескольких метров до 5 км. Строение
террасы как аккумулятивное, так и эрозионпо-аккумулятивное. Мощ-
ность аллювия изменяется от 5 до 25 м. Пески руслового аллювия пред-
ставлены тонкими и мелкими разностями, в основании — разнозернис-
тыми с галькой. Пойменный аллювий с поверхности облессован.
376
Вторая надпойменная терраса широко распространена по обоим
берегам Иртыша, особенно в лсвобсрежндм Павлодарском Приир-
тышье, где ширина ее достигает 27 км (см. рис. 125, 149, I). Почти
повсеместно терраса имеет эрозионно-аккумулятивное строение: высота
цоколя изменяется от 1 до 12 м, а мощность аллювия сокращается до
4—16 м. Русловой аллювий представлен разнозернистыми песками, в
основании с гравием и галькой, а вверх по разрезу переходящими в су-
Рис 150 Пойма Иртыша на среднем участке (д. Исаковка)
песи. С поверхности терраса сложена толшей горизонтально-слоистых
супесей, песков и карбонатных суглинков, мощностью 2—10 м. Эта
толща одними исследователями целиком относится к покровной свите
(Сваричевская, Тэн, 1966); другими — частично к перигляциальному
аллювию, частично — к палевой покровной толще (Архипов, 1971).
Третья надпойменная терраса наибольшее распространение имеет
в левобережном Павлодарском Прииртышье, где ширина се достигает
40 км. На других участках она составляет лишь 2—10 км. Строение
террасы эрозиопно-аккумулятивное.
Высота цоколя от Семипалатинска до Омска снижается с 18 до
10—12 м. Мощность аллювия изменяется от 4 до 18 м (см. рис. 149,
1—11), наибольшая приурочена к Омскому Прииртышью.
В районе Семипалатинска аллювий представлен преимущественно
галечниковым материалом, в Павлодарском Прииртышье в нижней»
части разреза преобладают разнозернистые пески с гравием, значи-
тельно ожелезненные с подчиненными прослоями мелкозернистых пес-
ков. Верхняя часть разреза сложена слоистыми супесями и суглинка-
ми, мощностью 2—4 м. Ниже по течению от с. Татарка до Омска рус-
ловой аллювий представлен мелкозернистыми и пылеватыми песками,
содержащими тонкие прослойки глины. Мощность — до 8—12 м. Пой-
менный аллювий, мощностью до 8—10 м, сложен суглинками желто-
бурых тонов, местами тонкослоистыми с редкими и частыми прослой-
377
камн песка и супеси. Толща содержит обломки раковин и редкие
растительные остатки. Верхняя часть толщи имеет облик перигляци-
ального аллювия; с поверхности она облессована до глубины 2—3 м.
Средний участок, охватывает долину Иртыша от Омска до То-
больска. Ширина долины составляет 50—95 км, на отдельных участ-
ках сокращаясь до 15 км (см. рис. 125, 149, III—V). По левому бере-
гу широкое развитие имеют вторая и третья надпойменные террасы.
Абсолютные отметки террасовой равнины изменяются на этом участке
от 95—80 до 80—60 м. Уклон Иртыша составляет 0,000026, что вызы-
вает малую скорость течения реки (0,4—1,0 км/ч) и благодаря этому
слабый размыв берегов в межень, большую извилистость русла, меанд-
ровый тип поймы.
Средний участок долины пересекает положительную новейшую
структуру — Ишимско-Иртышскую крупную седловину (Варламов
и др., 1969). Анализ амплитуд четвертичных тектонических движений
(см. рис. 11) позволяет здесь выделить отрицательную структуру —
Колосовский прогиб с суммарными амплитудами +60—80 м, причем
средние скорости верхнечетвертичных движений в ее пределах состав-
ляли 0,12 мм в год, а современных — 0,58 мм в год (см. рис. 11, 9).
Лишь правобережье Иртыша приурочено к южному и юго-западному
склону Васюганской гряды с суммарными амплитудами четвертичных
движений +80—100 м и несколько большими скоростями верхпечет-
вертичпых и современных движений, что отражается на строении тер-
рас Иртыша и его правых и левых притоков.
Террась! имеют аккумулятивное строение, а па отдельных участ-
ках, главным образом, по правому берегу Иртыша — эрозионно-акку-
мулятивное. Мощность аллювия террас изменяется от 16 до 30 м. До-
линные отложения вложены в олигоцеповые, неогеновые и среднечет-
вертичные осадки, причем к югу от г. Тары из дочетвертичных
отложений размываются абросимовскне и бещеульскис. а к северу--
нижнетуртасские и абросимовскне. Глубина вреза долины в поверх-
ность средпечетвертичной равнины изменяется на этом участке от 5—
7 до 70 м, абсолютные отметки подошвы современного аллювия — от
55 до 25 м. По правому берегу Иртыша террасы развиты узкими пло-
щадками шириной 1—10 км, высоты их до 5 м превышают высоты
соответствующих террас по левому берегу, часто отмечается эрозион-
но-аккумулятивное строение террас с высотой цоколя до 14 м, за счет
чего сокращается мощность аллювия. В строении второй и третьей
террас по обоим берегам Иртыша прослеживается влияние частных
структур, унаследованных от мезокайнозойского структурного плана.
Это влияние сказывается на глубине вреза ложа аллювия, его мощно-
сти и на изменении соотношений руслового и пойменного аллювия.
В пределах отрицательных структур увеличивается глубина вреза ло-
жа аллювия, общая мощность последнего и пойменного аллювия; в
пределах положительных — наблюдается обратная картина (Герасимо-
ва, Ершова и др., 1967; Ершова, 1971).
Особенно заметны различия в строении долин правых и левых
притоков Иртыша. По правым притокам развиты три террасы с высо-
тами 30—40 м, 15—25, 12—13 м (снижающаяся вверх по течению до
G—7 м) и пойма высотой до 6—8 м. Строение второй и третьей тер-
рас, а иногда первой террасы и поймы—эрозионно-аккумулятивное.
По левым притокам обычно развиты лишь две террасы, высотой 8 -
16 и 5—9 м и пойма. Строение террас, как правило, аккумулятивное.
Приуроченность рассматриваемого участка долины Иртыша к
зонам недостаточного и достаточного увлажнения в средние годы и к
378
зоне оптимального сочетания тепла и влаги (см. рис. 21, IV—VI) ска-
зывается иа развитии экзогенных процессов и характере рельефа. До-
статочное количество осадков обеспечивает значительную долю атмос-
ферных вод в питании рек, большое число притоков Иртыша, увеличе-
ние эрозионного расчленения (особенно по правому берегу) и заболо-
ченности (особенно по ’левому берегу).
Ширина поймы на среднем участке изменяется от 2 до 10 км. От
Омска до пос. Большеречье развита преимущественно пойма парал-
лелыюгривнетого и обвалованного типа, а ниже по долине — сегмент-
ная пойма меапдрового типа (рис. 150) с четко выраженным гривис-
тым рельефом и многочисленными старицами. Насчитывается не менее
трех генераций поймы, четко выраженных в рельефе. Наиболее моло-
дые из них относятся к низкой пойме, а древние — к высокой.
Мощность аллювия поймы составляет 15—24 м. На отдельных
участках при пересечении рекой положительных структур (район
д. Доронина, устья р. Тозепки в Тарском Прииртышье) мощность аллю-
вия сокращается до 4—7 м и над урезом реки обнажается цоколь из
олигоценовых пород. Мощность руслового аллювия обычно достигает
10—12 м. Разрезы пойменного аллювия разнообразны, они обнажают-
ся в обрывах. В пределах высокой поймы—толща скрытослоистых
суглинков и глин, мощностью 7—14 м или толща скрытослоистых и
линзовиднослоистых суглинков и супесей, мощностью 4—10 м. Выде-
ляются также участки с маломощным покровом супесчано-суглинистых
отложений и значительной долей песчаных отложений фаций прирус-
ловых валов и отмелей.
Первая надпойменная терраса имеет ограниченное развитие в виде
узких площадок, шириной от первых десятков метров до 5 км, просле-
живающихся то по правому, то по левому берегу реки (см. рис. 125,
149, III—V). Строение террасы обычно аккумулятивное, реже — эрози-
онно-аккумулятивное. Мощность аллювия изменяется от 10 до 22 м.
Русловой и пойменный аллювий в большинстве разрезов характери-
зуетей песчаным составом. Лишь в отдельных разрезах пойменный
аллювий мощностью 4—10 м сложен суглинками с редкими прослоями
песков.
По правым притокам Иртыша высота первой террасы повышается
до 12—13 м и постепенно снижается к верховьям до 6—7 м. Мощность
аллювия составляет 2—10 м. Цоколь сложен породами нижпетуртас-
ской, абросимовской и тобольской свит. По левым притокам Иртыша
высота террасы 5—9 м, мощность аллювия—до 12—14 м.
Вторая надпойменная терраса особенно широко распространена
по левобережью Иртыша, где ширина ее достигает 7—30 км (см. рис.
149, III—V). Терраса имеет аккумулятивное строение; мощность ал-
лювия изменяется от 18 до 28 м. На дренированных участках поймен-
ный аллювий облессован до глубины 2—3 м, на береговых обрывах —
до 5—6 м.
По правым притокам Иртыша терраса обычно имеет эрозионно-
аккумулятивное строение, мощность аллювия сокращается до 5—15 м.
По левым притокам террасы имеют аккумулятивное строение и мощ-
ность аллювия превышает 10—16 м.
Третья надпойменная терраса имеет самое широкое развитие. Ши-
рина ее по левобережью изменяется от 30 до 50 км, а ширина одно-
возрастной долины достигает 90 км (см. рис. 149, IV—V). Мощность
аллювия составляет 20—35 м. Мощность руслового аллювия, в кото-
ром выделяются все фации, изменяется от 3,5 до 22 м, мощность пой-
379
менного аллювия —5—25 м. На дренированных участках пойменный
аллювий облессован до глубины 3—6 м.
Нижний меридиональный участок долины вниз от Тобольска от-
личается наибольшей шириной—до 135—240 км (см. рис. 125, 149,
VI—VII) — и представляет собой плоскую низменную заболоченную
равнину с абсолютными отметками от 60 до 35 м. Этот участок доли-
ны приурочен к отрицательным новейшим структурам: Ханты-Мансий-
ской впадине и Тобол-Иртышскому мегапрогибу (Варламов и др.,
1969), испытавшим устойчивые относительные опускания па протяже-
нии четвертичного периода. Средние скорости верхнечетвертичных дви-
жений здесь составляли 0,06—0,12 мм в год, а голоценовых — 0,30—
0,32 мм в год. Это способствовало широкому площадному развитию
процессов аккумуляции. Высокий правый борт долины приурочен к
положительной новейшей структуре — Васюганской гряде (Варламов
и др., 1969), которая после среднечетвертичиого времени характеризо-
валась устойчивыми интенсивными поднятиями. Средние скорости
верхнечетвертичных движений достигали здесь величин 0,15—0,20 мм
в год, в два раза превышая скорости в пределах долины. Изменение
скоростей движений четко сказывается на строении долнп правых и
левых притоков Иртыша, что было отмечено и для среднего участка
долины.
Незначительный уклон Иртыша на этом участке также обусловли-
вает малые скорости течения, большую извилистость русла, слабый
размыв в межень. Террасы имеют аккумулятивное строение: мощность
аллювия достигает 20—35 м. Лишь по правому борту долины и по
правым притокам отмечается эрозионно-аккумулятивное строение. До-
линные отложения вложены в олигоценовые и местами среднечетвер-
тичные осадки. Глубина вреза долины в поверхность среднечетвертич-
ной равнины составляет 55 м в центральной части долины и 73—
94 м — по правому борту. Абсолютные отметки подошвы аллювия пой-
мы изменяются от 4-25 м до —2 м.
Существенное значение для формирования нижнего участка* доли-
ны имела также его приуроченность к зонам избыточного увлажнения
и оптимального сочетания тепла и влаги (рис. 21, III—IV). Это спо-
собствовало значительной водообильности рек, большой доле атмос-
ферного питания, значительной густоте притоков Иртыша, возрастанию
эрозионной расчлененности и одновременно исключительно высокой
степени заболоченности междуречных пространств.
Па всем участке широко развита сегментная пойма меандровою
типа шириной от 5 до 22 км. Мощность аллювия изменяется от 20 до
30 и 35 м (см. рис. 149, VI—VII); мощность руслового аллювия дости-
гает 10—20 м, а линз старичных отложений — 4—10 м. Пойменный
аллювий, мощностью от 2 до 12 м, сложен топкодисперсными супесча-
но-суглинистыми породами с линзами песчаного, глинистого материала
и торфа. Слоистость горизонтальная, линзовидная, скрытослоистая.
Первая надпойменная терраса распространена по правому берегу
в виде отдельных участков шириной до 5—10 км и более широко —
по левому берегу, где пиалка ее достигает 20—45 км. Местами по-
верхность первой террасы морфологически сливается со второй в еди-
ную равнину. Рельеф ее плоский, поверхность интенсивно заболочена
и местами осложнена грялаг.,4. Общая мощность аллювия террасы со-
ставляет 18—25 до 30 м (см. рис. 149, VI—VII). Абсолютные отметки
подошвы отложений снижаются от 4-30 до 4-10 м. Терраса имеет
аккумулятивное строение и лишь на отдельных участках — эрозионно-
380
аккумулятивное. Русловой аллювий представлен песками тонко- и мел-
козернистыми, пылеватыми, иногда с гравием, мощностью 10—15 м.
В верхней части его встречаются линзы тяжелых голубовато-серых
суглинков с растительными остатками, характерные для отложений
старичной фации. Мощность их до 5—7 м. Верхняя часть разреза тер-
расы сложена пойменным аллювием, мощностью от 4 до 12 м, пред-
ставленным суглинками, супесями и глинами. Ф. А. Каплянская и
В. Д. Тарноградский (1966) относят пойменный аллювий к псригляци-
альному типу.
Вторая надпойменная терраса на нижнем участке имеет наиболее
широкое развитие, особенно по левобережью Иртыша и Конды, где
ширина ее достигает 60—95 км, что позволяет относить ее к озерно-
аллювиалыюй равнине (Каплянская, Тарноградский, 1966). Это об-
ширная низменная заболоченная и заозерная равнина с абсолютными
отметками поверхности 15—55 м. На поверхности ее к северу от
р. Конда широко развиты линейно-вытянутые гряды длиной 1—7 км,
высотой до 6—8 м, сложенные песками. Терраса имеет аккумулятивное
строение, общая мощность отложений составляет 15—35 м. В основа-
нии разреза залегает русловой аллювий, мощностью 5—15 м. На уров-
не бечевника он часто перекрывается старичными плотными алеври-
тистыми глинами (Волкова, 1966; Архипов, 1971 и др.) с растительны-
ми и костными остатками. Выше прослеживается сложно построенная
погребенная почва. Верхняя часть разреза представлена толщей пере-
слаивания суглинков и супесей с большим содержанием крупной пыли,
мощностью от 8 до 20 м. Слоистость горизонтальная, линзовидная и
скрытослоистая. Эти отложения большинством исследователей относят-
ся к озерно-аллювиальным перигляциального типа (Каплянская, Тар-
ноградский, 1966; Архипов, 1971 и др.). Местами на незаболоченных
участках эти отложения до глубины 3—5 м приобретают лессовидный
облик.
Третий надпойменный уровень является обширной озерно-аллюви-
альной равниной, ширина которой во время формирования достигла
120—240 км. К настоящему времени значительная часть равнины унич-
тожена последующими эрозионными циклами и сохранилась в основ-
ном по левому борту долины, где ширина ее достигает 20—30 км
(см. рис. 149, VI). На левобережье поверхность равнины постепенно
без четкого уступа переходит в поверхность второй террасы. По право-
му борту долины терраса сохранилась в виде отдельных плошадок,
часто расширяющихся в низовьях правых притоков Иртыша. Относи-
тельная высота поверхности изменяется от 22 до 30—35 км. Строение
равнины (по данным Крапивнера Р. Б., Каргаиовой Л. С. и др.) —
аккумулятивное и эрозионно-аккумулятивное. В правой прибортовой
части террасы часто обнажается цоколь, сложенный алевритами пиж-
нетуртасской свиты, поднимающимися до высоты 5 м, а по правым
притокам—до 15—17 м. Мощность аллювиально-озерных отложений
достигает 30 —35 м.
В основании разреза залегает пачка аллювиальных отложений,
представленных серыми хорошо промытыми песками, мощностью 5—
11,5 м. Они перекрываются толтцей озерно-аллювиальных отложений,
представленных песчано-глинистыми разностями с преобладанием тон-
козернистых песков в северной части района и суглинков — в южной.
Толща характеризуется тонкой горизонтальной слоистостью. Мощность
ее —8—10 м. С поверхности залегает толща суглинков коричневатых
и палевожелтых тонов, облессованных до глубины 4—5 м. Мощность
лачки — 8—10 м.
381
Как видно из приведенного выше материала, в составе отложе-
ний, слагающих пойму и надпойменные террасы в долине Иртыша, в
целом несколько преобладают песчаные породы, па долю которых при-
ходится 56% исследованных образцов (рис. 151). На разных участках
долины соотношение между песчаными и глинистыми породами, а
также между разновидностями внутри них меняется. Так, на верхнем
участке долины в составе аллювиальных отложений явно преобладают
песчаные породы, на долю которых приходится 74% образцов. Здесь
среди песков преобладают крупные разновидности, что особенно ха-
рактерно для отложений первой надпойменной террасы (см.рис. 151,в).
В составе аллювиальных отложений поймы и надпойменных террас па
этом участке встречаются также и гравийные грунты, на долю кото-
рых приходится 7% исследованных образцов. На среднем и нижнем
участке песчаные породы явно преобладают в составе поймы и первой
надпойменной террасы, причем среди пих 70% приходится на долю
мелких и пылеватых разновидностей (см. рис. 151, а, б). Глинистые
породы наиболее часто встречаются в отложениях второй и третьей
надпойменных террас, причем на долю их приходится 77% па среднем
и нижнем участках, на верхнем участке — лишь 22%. Среди глинистых
пород преобладают средние и тяжелые суглинки (см. рис. 151, а, б).
Содержание песчаных, пылеватых и глинистых частиц в глинистых
породах закономерно изменяется (табл. 41), однако в естественном
залегании около 90% глинистых частиц находится в скоагулировап-
ном состоянии. В песчаных породах преобладающими фракциями на
верхнем участке долины являются фракции 1—0,5 и 0,5—0,25, на ниж-
нем н среднем—0,25—0,1 и 0,1—0,05 мм. Причем для мелких и пыле-
ватых разновидностей песков характерна пропорция ^П|ЯХ-> 20, что MO-
dnin
жст свидетельствовать о проявлении в этих песках плывунных свойств
при определенных гидродинамических условиях.
По своим минералогическим особенностям породы долины Ирты-
ша достаточно однородны. Мелко- и тоикопесчаная фракции состоят
главным образом (до 90—95%) из легких минералов, среди которых
обычно преобладает кварц (90—95% фракции). Глинистая фракция
глинистых пород представлена гидрослюдами с примесью монтморил-
лонита и каолинита, гидроокислов железа, а на верхнем участке —с
примесью растворимых солей (поваренная соль и гипс) и органическо-
го вещества.
Химический состав аллювиальных отложений неоднороден. На
среднем и нижнем участке долины породы незасолснные, содержание
водно-растворимых солей и карбонатов в большинстве случаев состав-
ляет сотые доли процента, реакция водной вытяжки кислая. На верх-
нем участке долины содержание водно-растворимых солей в аллюви-
альных отложениях второй и первой надпойменных террас колеблется
Рис 151 Полигоны частот встречаемости различных гранулометрических типов пород
1—1равийный грунт; 2 — носки гравелистые, 3 — пески крупные; 4 —пески средней
крупности; 5 — пески мелкие; 6 — пески пылеватые; 7 — супеси; 8—суглинки легкие,
9 —суглинки средние; 10 — суглинки тяжелые: 11—глины; 12 — глины тяжелые
а — нижний участок Иртыша: 1—пойма (147 обр.), 2-1 надпойменная терраса
(160 обр.), 3 —II надпойменная терраса (83 обр.), 4 —III надпойменная терраса
(16 обр.); б — средний участок долины Иртыша: 1 — I надпойменная терраса
(50 обр), 2 — нерасчленсниые II и III надпойменные террасы (92 обр.); в —верхний
участок долины Иртыша: 1 пойма (93 обр.), 2 — I надпойменная терраса (30 обр),
3—II надпойменная терраса (475 обр.), 4—III надпойменная терраса (232 обр)
383
Таблица 41
Процентное содержание глинистых, пылеватых и песчаных частиц в аллювиальных
«отложениях второй и третьей надпойменных террас на среднем участие долины Иртыша
Грунт
тяжелая
Глина средняя
легкая
тяжелый
-‘Суглинок
Супесь
средний
легкий
Размер частид, мм
песчаные > 0,05 пылева 1ые 0.05—0,001 ГЛИНИС1Ь'С < 0,001
0—1 52—55 41—51
0,5 53,5 46
1—7 50—60 28—54
4 55 41
2—18 44—58 36—42
10 51 39
10—26 35—59 31—39
18 47 35
30—50 ' 19—57 13—31
40 38 22
56—62 17—27 16—22
59 22 19
82-88 5-7 7—11
85 6 9
от 0,1 до 5%, реакция водной вытяжки, как правило, щелочная, они
относятся к сильнозасоленным грунтам.
Инженер но-геологические свойства песчаных пород поймы и над-
пойменных террас довольно близки. Плотность песков различного гра-
нулометрического состава изменяется незначительно и составляет обыч-
но 2,65—2,66 г/см3. Объемная масса скелета песков изменяется от 1,5
до 1,9 г/см3, причем в разрезах поймы ее значения чаще всего равны
1,5—1,6 г/см3, а в разрезах надпойменных террас—1,6—1,7 г/см3. По-
ристость песков чаще всего равна 40—45%, в разрезах надпойменных
террас (в основном на верхнем участке) в отдельных случаях снижает-
ся до 35—40%. Таким образом, в естественном залегании песчаные
породы поймы имеют рыхлое или средней плотности сложение, а пес-
чаные породы первой и второй надпойменных террас — среднюю плот-
ность или плотное сложение (СНиП 11-Б.1-62).
Фильтрационные свойства песков изменяются в зависимости от
направления фильтрации, от гранулометрического состава и плотности
песков. Наибольшие значения коэффициентов фильтрации наблюдают-
ся у гравелистых песков, слагающих разрезы поймы, при фильтрации
параллельно слоистоти (до 20 м/сут), наименьшие — j пылеватых пес-
ков плотного сложения, слагающих разрезы надпойменных террас при
фильтрации перпендикулярно слоистости (1,0—1,3 м/сут). В большин-
стве разрезов коэффициенты фильтрации имеют значения 1,5—
2,6 м/сут. В естественном залегании степень влажности песков изме-
няется от 0,64 до 0,6, редко — до 1, т. е. встречаются как маловлаж-
пыс, так и влажные и насыщенные водой пески. Маловлажные пески
в основном встречаются на верхнем участке долины до глубины зале-
-384
гания подземных вод. На среднем и нижнем участках долины пески в
основном влажные, а в отдельных случаях — водонасыщенные.
Глинистые породы, как уже отмечалось выше, наиболее часто
встречаются в отложениях второй и третьей надпойменных террас и
реже — в отложениях поймы и первой надпойменной террасы. Плот-
ность их изменяется от 2,64 2,70 у супесей до 2,70—2,73 г/см3 -усуг-
50
Рис. 152. Полигоны частот встречаемости значений объемной массы гли-
нистых пород:
I — I надпойменной террасы (61 обр.), II — II надпойменной террасы
(92 обр.); I — скелета пород; 2 — влажных пород
линков и глин. Объемная масса скелета у глинистых пород, независимо
от возраста, изменяется от 1,3 до 1,9 г/см3, причем наиболее часто ее
значения лежат в интервале 1,6—1,7 г/см3 и несколько уменьшаются с
увеличением дисперсности (рис. 152). Значения пористости изменяются
в широких пределах — от 25 до 50%, наиболее часто глинистые поро-
ды надпойменных террас имеют пористость 35—40%, отложения пой-
мы— несколько выше — 40—45%.
Консистенция глинистых пород в верхней 15-метровой толще ме-
няется в зависимости от того, какую природную зону пересекает уча-
сток долины, от глубины залегания их от дневной поверхности, а также
от степени дренированности участка. На верхнем участке в большинст-
ве случаев глинистые породы имеют твердую или полутвердую конси-
стенции и только очень незначительная часть глинистых пород имеет
пластичную консистенцию (рис. 153, а), главным образом в нижней
части разреза. На нижнем участке долины, наоборот, большая часть
глинистых пород имеет мягко- и текучепластичную консистенцию
(рис. 153, в), что особенно характерно для отложений поймы. Для сред-
него участка имеются сведения о консистенции глинистых пород,
залегающих па склонах долин. Эти данные свидетельствуют о том, что
на хорошо дренированных участках глинистые породы второй и третьей
надпойменных террас имеют, как правило, твердую и полутвердую кон*
систенции (рис. 153,6). По немногочисленным данным, глинистые отло-
жения второй и третьей надпойменных террас па верхнем участке об-
ладают значительным объемным набуханием, равным 7% у суглинков,
11 % — у глин. Объемное набухание глинистых пород первой надпой-
менной террасы и поймы незначительное. Глинистые отложения над-
385
6
пойменных террас относятся к грунтам средней и повышенной сжимае-
мости, пойменные отложения обладают повышенной сжимаемостью.
На верхнем участке долины глинистые отложения, слагающие
верхнюю часть разреза надпойменных террас, в большинстве случаев
переходят в лессовые породы. Мощность их 3—6 м. Эти породы обла-
дают просадочностью, причем величина коэффициента относительной
просадочности достигает максимума (0,03—0,04) на глубине 2—3 м и
постепенно уменьшается до 0 на глубине 6 м. На среднем и нижнем
участках долины лессовые породы встречаются лишь на хорошо дрени-
рованных участках террас вдоль рек, в прибрежной части, шириной
100—200 м. Здесь лессовые породы, как правило, просадочностью не
обладают.
Лессовые породы относятся к грунтам с повышенной сжимаемо-
стью, неводопрочные, обладают объемной усадкой от 1 до 6%.
Рассмотрение инженерно-геологических особенностей долины Ир-
тыша позволяет сделать следующие выводы. В ее пределах по услови-
ям наземного строительства выделяются три категории территорий,
относимых нами к достаточно благоприятным, условно благоприятным
и неблагоприятным.
Территории, относящиеся к достаточно благоприятным, характери-
зуются ровным рельефом, отсутствием или малой мощностью (1—1,5 м)
отложений, обладающих просадочностью или повышенной сжимаемо-
стью, слабым развитием современных экзогенных процессов, относи-
тельно глубоким залеганием (более 5 м) подземных вод. К ним отно-
сятся участки третьей, второй и первой надпойменных террас, сложен-
ных с поверхности песками, в основном в пределах верхнего и в мень-
шей степени среднего участков долины. Территории, относящиеся к
условно благоприятным, объединяют участки надпойменных террас,
Рис. 153. Полигоны распределения пределов пластичности и естественной влажности
для верхней 15-метровой толщи отложений:
а — на верхнем участке долины Иртыша: 1—пойма (23 обр.). II—первая надпой-
менная терраса (69 обр.), III— вторая и третья надпойменные террасы (92 обр.);
б — на среднем участке долины: I — вторая и третья надпойменные террасы (154обр.);
в — иа нижнем участке долины: I — пойма (34 обр.); II — первая надпойменная тер-
раса (47 обр.), III — вторая и третья надпойменные террасы (61 обр.).
1—нижний предел пластичности; 2 — верхний предел пластичности; 3 — естественная
влажность
(См. след, стр.)
387
о
(Рис. 153, продолжение)
сложенных с поверхности лессовыми породами, мощностью до 5 м.
обладающими просадочностью, либо участки, характеризующиеся близ-
ким залеганием (3—6 м) подземных вод. Такие территории встречают-
ся на верхнем, среднем, иногда и на нижнем (первая надпойменная
терраса, сложенная песками) участках долины Иртыша. К неблаго-
приятным территориям относятся: пойма Иртыша и его притоков, сло-
женная породами, обладающими повышенной сжимаемостью, с уров-
нем подземных вол па глубине 0,5—2 м, ежегодно заливаемая рекой;
участки надпойменных террас, интенсивно заболоченные, с мощностью
торфов более 1—2 м и участки надпойменных террас с близким зале-
ганием (менее 5 м) подземных вод, обладающих агрессивностью.
Область долины Надыма
Область долины Надыма расположена в центральной части севера
Западно-Сибирской плиты. Как инженерно-геологическая область вто-
рого порядка она включает в себя собственно долину Надыма и доли-
ны ее наиболее крупных притоков — рек Ярудей, Хейгияха, Левая Хет-
та, Правая Хетта и Танлова.
Рис. 154. Дренированный участок II надпойменной террасы, сложенной
талым а песками. Верховья р. Надым. Фото И. А. Филькина
Южная часть долины Надыма пересекает юго-западную часть
Северо-11енецкого сводоподобного новейшего подиятия, которое в
поздпечетвертичкое время испытывало медленные постепенно затухаю-
щие поднятия, а северная, расположенная ниже впадения р. Лев. Хет-
та,— Обь-Надымскую впадину, в пределах которой в верхнем плейсто-
цене происходили относительные опускания (по данным Ю. Ф. Андре-
ева, 1970). С запада область окаймляет Обь-Казымское сводоподобное
поднятие, которое пересекает один из крупнейших притоков Надыма —
р. Ярудей, с севера-востока — Ныдинский мегавал (Варламов и др.,
1969).
389
Общая площадь области составляет около 18 тыс. км2. Наиболь-
шую площадь (около 7700 км2) в пределах области занимает пойма,
ширина которой в низовьях долины Надыма достигает 30—35 км, а в
среднем течении (от устья р. Танлова до устья р. Ярудей) изменяется
от 5 до 10 км. Ширина поймы в долинах рек Ярудей, Хейгияха, Правая
я Левая Хетта, Танлова и в верхнем течении Надыма изменяется от
Рис. 155. Заболоченная поверхность надпойменной террасы с остаточно-
полигональным рельефом. Низовья р. Надым к западу от пос. Новый
Надым. Фото А. П. Тыртикова
2—3 до 5—7 км. Несколько меиьшую площадь (около 4500 км2) зани-
мает третья надпойменная терраса, которая сплошной полосой шири-
ной от 2—3 до 10—15 км тянется вдоль долины иногда на многие
десятки километров (в долинах рек Ярудей, Левая и Правая Хетта и
Надым, выше устья р. Танлова). Вторая надпойменная терраса, зани-
мающая площадь около 3400 км2, прослеживается в долинах всех рек
и протягивается от их верховья к низовьям практически сплошной
полосой, главным образом по их правобережью, а также широко раз-
вита по левому берегу Надыма от устья р. Танлова до устья р. Хей-
гияха. Первая надпойменная терраса в целом занимает несколько
меньшую площадь (около 2200 км2), хотя и развита в долинах практи-
чески всех рек описываемой области. Наибольшую площадь опа зани-
мает в долине Надыма па участке от устья р. Танлова до устья р. Яру-
дей, причем ширина ее здесь по правобережью часто достигает 10—
12 км.
Абсолютные отметки поверхности изменяются в пределах области
от первых метров на пойме Надыма в приустьевой ее части до 50 —
60 м — на второй и третьей надпойменных террасах на юге области.
Расчлененность и дренированность поверхности в целом очень мала.
Дренированные участки (рис. 154) развиты в основном лишь непосред-
390
ственно в прнбровочной части террас. На некотором удалении от бров-
ки дренированность поверхности террасы резко уменьшается, появля-
ются огромные по площади торфяные болота (рис. 155). До широты
долины р. Танлова они встречаются на поверхности всех террас и за-
частую занимают большую часть их плошади. Южнее торфяники раз-
виты в основном на поверхности третьей надпойменной террасы, хотя
Рис. 156. Полигоны частот встречаемости различных гранулометрических
типов пород в разрезах пойми (а), I (б), П (в) и Ill (г) надпойменных
террас долины Надыма:
1—пески крупные; 2—.пески средней крупности; 3 — пески мелкие; 4 — пе-
ски пылеватые; 5—супеси; 6—суглинки легкие; 7 — суглинки средине;
8 — суглинки тяжелые; 9 — глины легкие. Кривые а, б, в и г построены по
данным 134, 135, 171 н 68 анализов соответсгвенно
отмечаются и па более низких геоморфологических уровнях. Следует
отмстить также, что па поймах рек торфяники встречаются реже и
преимущественно в виде отдельных иногда достаточно значительных
по площади участков в их тыловых частях.
Общая мощность аллювиальных отложений колеблется от 10 -12
до 20—25 м. Отличительная особенность долины Надыма — чрезвычай-
но широкое развитие песчаных пород в разрезе поймы и всех надпой-
менных террас. В целом они слагают около 92% всех разрезов
(рис. 156). Такая картина, по-видимому, обусловлена, во-первых, очень
широким развитием песчаных пород в верхней части разреза между-
речных равнин в бассейне Надыма, а, во-вторых, — недостаточной вы-
работанностью продольного профиля рек области, относительно боль-
шим уклоном их, что непосредственно связано с неотектоническими
особенностями территории (более быстрым воздымапием районов верх-
него течения). Так, например, показатель выработанности профиля
Надыма, рассчитанный по методике П. В. Иванова (1951), в пределах
области равен 1,6.
Среди аллювиальных песков преобладают пески мелкие и пылева-
тые, которые вместе слагают около 70% разреза (обычно преобладают
мелкие пески). В верхнем и среднем течении Надыма (примерно до
устья р. Танлова) и его наиболее крупных притоков достаточно широ-
ко встречаются пески средней крупности. Глинистые породы в разрезе
этих надпойменных террас встречаются очень редко, а в разрезе поймы
391
они играют существенную роль лишь в низовьях долины Надыма
(главным образом, ниже истоков протоки Хамбияха), В разрезе озер-
но-аллювиальных отложений, слагающих третью надпойменную терра-
су, преобладают пески мелкие и пылеватые, составляющие около 53%
разреза и встречающиеся практически в равном количестве. Несколько
реже (вероятность встречи около 20%) встречаются пески средней
Рис. 157. Интегральные кривые гранулометрического состава основных разно-
видностей песков долины Надыма (построены но среднему содержанию ча-
стиц каждой фракции в разрезе всех геоморфологических элементов):
1—3 —отложения поймы (1—пески средние, 2 —пески мелкие, 3 —пески
пылеватые); <4—6 — отложения I надпойменной террасы (4 — пески средние,
5 — пески мелкие, G—пески пылеватые); 7—9 — отложения II надпойменной
террасы (7 —пески средине, 8 — пески мелкие, 9 — пески пылеватые);
10—12— отложения III надпойменной террасы (10 —лески средние, 11 —
пески мелкие, 12 —пески пылеватые)
крупности. Эти три разности пород слагают 72% разреза описываемо-
ю комплекса. Глинистые породы, представленные в основном супесями
н легкими суглинками, развиты в разрезе третьей террасы шире по
сравнению с первой и второй надпойменными террасами. Это обуслов-
лено тем, что отложения третьей надпойменной террасы, представлен-
ные озерно-аллювиальными осадками, формировались в условиях за-
медленных распластанных потоков на начальных этапах развития сов-
ременной речной долины, которая выработана в песчано-глинистых
морских среднечетвертичных отложениях салехардской свиты.
Основные особенности гранулометрического состава позднечетвер-
тичных аллювиальных и поздневерхнечетвертичных озерно-аллювиаль-
ных отложений показаны на рис. 156 и 157. Анализируя эти данные,
можно сказать, что все песчаные разности, встречаемые в долине На-
дыма, достаточно хорошо отсортированы. Супесчано-суглинистые поро-
392
ды являются сильно песчанистыми, имеющими сравнительно небольшое
количество глинистых частиц.
Анализируя дисперсность одинаковых по наименованию песков,
приходим к выводу, что они в целом практически одинаковы в разре-
зах всех выделенных толщ. Несколько менее отсортированными и более
грубыми по составу являются озерно-аллювиальные пески, слагающие
третью надпойменную террасу, а наиболее однородными — пссчапые
Рис. 158. Изменение среднего диа-
метра пород в разрезах аллювия
поймы (а), I (б) и 11 (в) надпой-
менных террас «верх по течению
р. Надым (расстояние от устья из-
мерено по оси долины):
1 — средние диаметры пород в дан-
ных обнажениях разрезов пойм; 2 —
то же для отложений I надпоймен-
ной террасы; 3 —то же для отложе-
ний 11 надпойменной террасы
Ряс. 159. Изменение среднего диаметра
аллювиальных пород, слагающих раз-
рез поймы (а) и ее русловой фации (6)
вверх по руслу р. Надым:
1 — средние диаметры пород в данных
обнажениях разрезов поймы; 2 — то же
для разрезов русловой фации
отложения поймы, что связано с их дополнительной сортировкой в про-
цессе формирования за счет переотложения осадков более древних
аллювиальных толщ, которые сами по себе достаточно хорошо отсор-
тированы.
Анализ закономерностей пространственной изменчивости грануло-
метрического состава рассматриваемых отложений в пределах каждого
из выделенных геолого-генетических комплексов выявляет две основ-
ные тенденции: 1) увеличение дисперсности пород снизу вверх по раз-
резу, причем она выражена во многих разрезах относительно слабо
(пожалуй, за исключением разрезов поймы Надыма ниже устья р.Хей-
гияха); 2) увеличение дисперсности грунтов вниз по долине реки
(рис. 158, 159). Анализ изменения среднего диаметра (d) пород вверх
по течению Надыма от ее устья (/ в км по оси долины, рис. 158),
выполненный Н. А. Филькиным, показывает, что уравнение регрессии
для отложений поймы имеет вид d= 0,00074/+0,073, для первой над-
пойменной террасы — d=0,00071 /+0,11, для второй надпойменной тер-
расы— d=0,00026/+0,205. Такая закономерность изменчивости свой-
ственна как всему комплексу аллювиальных отложений, слагающих
пойму или надпойменные террасы в целом, так и их русловым фаци-
ям. Например, средний диаметр (d) современных аллювиальных отло-
жений, слагающих пойму, изменяется в зависимости от протяженности
русла (/> в км, рис. 159) но формуле d=0,00061/1+0,076, а для рус-
ловой фапии тех же отложений — d=0,00069 Zj+ 0,12.
393
Анализ результатов химико-минералогических исследований пород
долины Надыма указывает па практически полную их идентичность в
инженерно-геологическом отношении. В песчаной фракции песков, су-
песей и суглинков резко преобладают легкие минералы:' их содержание
в большинстве случаев составляет 98—99%. Среди них преобладает
кварц, содержание которого колеблется от 92 до 100%. Общее количест-
во полевых шпатов, которые обычно отмечаются во всех случаях, не
превышает 8%, а в большинстве разрезов составляет 1—2%. В глини-
стой фракции супесчано-суглинистых пород, по данным электронно-
микроскопических, рентгеновских и других исследований, в большинст-
ве случаев преобладают гидрослюды и смешанослойные образования
монтмориллонитово-гидрослюдистого состава. В меньших количествах
отмечается каолинит.
Как песчаные, так и супесчано-суглинистые породы Надымской
области являются незасоленными и практически бескарбонатпыми: со-
держание водно-растворимых солей и карбонатов в них обычно состав-
ляет сотые доли процента. Реакция водной вытяжки очень часто кис-
лая (величина pH до 4,2—6,0) и гораздо реже нейтральная или слабо-
щелочная (рН=7,0—7,9). Емкость обмена глинистых пород не превы-
шает 17 мг-экв на 100 г грунта. Среди обменных катионов резко
преобладает кальций.
На значительной плошади описанные породы перекрыты, как от-
мечено выше, голоценовыми озерно-болотными отложениями, пред-
ставленными в основном торфом. Его мощность в большинстве районов
составляет 1,5—2 м. Однако в ряде мест, например, по правобережью
Надыма ниже долины р. Правая Хетта на отдельных участках первой
надпойменной террасы развиты залежи торфов мощностью до 5—6 м
и более.
Современное состояние описываемых отложений в пределах рас-
сматриваемой области существенно различно. Здесь встречаются как
многолетнемерзлые, так и талые, как правило, значительно увлажнен-
ные породы. В самой северной части области, ниже широты устья
р. Ярудей в многолетнемерзлом состоянии вне акваторий находятся
практически все отложения, а в центральной и южной — многолетне-
мерзлые породы приурочены к обширным торфяникам, развитым,
главным образом, на поверхности надпойменных террас (рис. 160).
В целом многолетнемерзлые толщи в пределах рассматриваемой обла-
сти занимают не менее 40% ее территории. Наиболее широко они раз-
виты па третьей надпойменной террасе, занимая около 2500 км$ ее
площади, причем они достаточно широко распространены в ее преде-
лах даже у южной границы. Мпоголетнемерзлые породы на второй
надпойменной террасе занимают около 45% ее территории и развиты
широко в основном севернее устья р. Танлова. Многолетнемерзлые по-
роды в пределах первой надпойменной террасы занимают приблизи-
тельно такую же площадь. Площадь мпоголетнемерзлых пород в пре-
делах поймы существенно меньше и приурочены они в основном к
северным районам области, а в центральной и южной ее частях они
встречаются па тыловых ее участках и на береговых валах.
Мощность мерзлых толщ закономерно возрастает от поймы к тре-
тьей надпойменной террасе. В низовьях Надыма их мощность в преде-
лах пойм рек составляет 100—150 м, южнее фактории Иевлевские
пески она обычно не превышает 50—60 м. В пределах надпойменных
террас, расположенных севернее долины р. Правая Хетта, мощность
многолетнемерзлых толщ обычно превышает 150 м, причем на первой
и второй террасах она составляет в основном 150—200 м, достигая в
394
отдельных районах 250—300 м (например, по правобережью Надыма
на широте пос. Надым), а на третьей террасе обычно приближается к
300 м. В более южных районах области мощности мпоголетпемерзлых
толщ в пределах первой и второй надпойменных террас обычно не
превышают 50 м (верхний слой), а па третьей террасе часто составля-
ют 100—150 м и более.
Рис. 160. Многолстпемерзлый торфяник в пределах I надпойменной
террасы. Среднее течение р. Надым. Фото Н. А. Филькина
Температуры многолетнемерзлых пород в пределах надпойменных
террас севернее долины р. Прав. Хетта и в пределах поймы севернее
широты р. Ярудей обычно изменяются от —1 до —3°. В более южных
районах их температуры обычно выше —Г, хотя и здесь в пределах
обширных по площади торфяников она местами опускается до —1,5—
2,0° (см. рис. 99).
Следует отметить, что в пределах рассматриваемой области до-
вольно широко развиты участки с несливающейся мерзлотой, на кото-
рых кровля многолетнемерзлых пород залегает на глубине от 5—7 до
15—20 м и более. Они распространены в долинах рек Ярудей, Хейгия-
ха, Правая и Левая Хетта, Надым. Поверхность таких участков доста-
точно хорошо дренирована и покрыта лесом. Температура пород на
глубинах 5—10 м на таких участках изменяется от 0,3—0,5° в север-
ной половине области до 0,8—1,0°— в ее южной части (в этой части
температура талых песчаных пород, развитых на хорошо дренирован-
ных участках, покрытых борами, повышается до 2,0—2,5°). Естествен-
ная влажность талых песчаных пород в пределах таких участков
изменяется от 5—10% в верхней 2—3-метровой части разреза в при-
бровочных частях террас до 20—25%—на глубинах 4—5 м и ниже
уровня грунтовых вод. По мере удаления от бровок террас общая
влажность разреза возрастает за счет повышения уровня грунтовых
вод. Аналогичное распределение значений естественной влажности и их
395
величина свойственны и участкам,
лые породы отсутствуют.
в пределах которых многолётнемерз-
Рис. 161. Полигоны частот встречаемости значений объемной массы
скелета (1) и пористости (2) талых песков долины Надыма в разре-
зах поймы (а), 1 (б), 11 (в) и Ill (г) надпойменных террас. Кривые
а, б, в, г построены по данным 109, 127, 162 и 19 анализов соответ-
ственно
396
Криогенное строение многолетнемерзлых пород в долине Надыма
неоднородно. Наиболее широко распространены эпигенетические мно
голетнемерзлые слабольдистые песчаные породы с массивной криоген-
ной текстурой и весовой влажностью 20—25% (при протаивании эти
породы не будут давать заметных тепловых осадок). В самых низовьях
долины Надыма в разрезе пойменных отложений в .верхней их части
местами развиты глинистые льдистые и сильнольдистые многолетне-
мерзлые толши со слоистой криогенной текстурой, которая указывает
на их сингенетическое происхождение. Влажность этих пород достига-
ет 40—50% и более. Осадки их при протаивании будут значительны
(до 30—40 см/м и более). Еще большей льдистостью характеризуются
торфяные породы, особенно в пределах крупнобугристых торфяников.
Их влажность составляет 300—500% и более. Осадки при протаивании
могут достигать, по данным Г. И. Дубикова, 70—80 см/м.
Переходя к характеристике свойств пород долины Надыма, необ-
ходимо отметить, что многие из них в целом изменяются в достаточно
широком диапазоне. Однако наиболее часто встречающиеся значения
этих показателей, особенно у талых песков, колеблются в более узком
интервале. В этом плане в отношении многих показателей наиболее
«однородными» являются аллювиальные отложения первой и второй
надпойменных террас (табл. 42, рис. 161).
Плотность песков различного гранулометрического состава равна
обычно 2,64—2,66 г/см3. Лишь у оторфованных песков, которые часто
встречаются в верхней части разреза поймы, она снижается до 2,50—
2,55 г/см3.
Объемная масса скелета талых песков колеблется от 1,17 до
1,84 г/см3; наиболее часто ее значение составляет 1,45—1,60 г/см3
(табл. 42, 43; см. рис. 161). В разрезах надпойменных террас средние
Таблица 42
Объемная масса, пористость и коэффициент фильтрации песков и супесей
первой надпойменной террасы долины Надыма
Кол*но Объемная масса Пористость, Коэффициент
Порода образцов скелета, г/см* % фильтрации, м/сут
1.56—1,68 37—41 1,6—9,4
Песок крупный 3 1,63 38 7
Песок средней крупно- 32 1,48—1,68 36—44 2,8—10,0
сти 1,60 39 6,6
Песок мелкий 49 1,50—1,70, 36—44 1,1-8,0
1,57 40 3,0
1,47—1,77 33—46 0,1—5,1
Песок пылеватый 28 1,57 41 1,2
1,33—1,64 38—50
Супесь 5 1,52 43
значения этого показателя у песков разного состава достаточно близки
между собой (табл. 42), а в разрезе поймы они более заметно убыва-
ют с возрастанием дисперсности песков (табл. 43). Средние значения
этого, показателя у одинаковых по дисперсности аллювиальных песков
в целом возрастают с увеличением возраста пород. Так, например,
397
Таблица 43
Объемная масса, пористость и коэффициент фильтрации современных
аллювиальных песков и супесей долины Надыма
Порода Каличест по образцов Объемная масса скелета, г/см* 11ористость, % Коэффициент фильтрации, м/сут
Песок крупный 1 1,62 39 9,0
1,45—1,60 37—45 2,0-9,1
Песок средней крупности 27 1,56 41 0,0
J,40—1,70 36—45 0,6—9,0
Песок мелкий 42 1,^6 42 4,0
1,17—1,58 • 39—57 0.2—5.4
Песок пылепатый 30 1,48*’ 45 1,0
Супесь 2 1,30—1,35 49—52 0,1—0,7
очень широко
объемная масса скелета
разрезе аллювия долины
Рис. 162. Полигоны встречаемости
песков с различным характером
сложения и разрезах аллювиаль-
ных отложений поймы (а), I (б)
и II (в) надпойменных террас и
озерно-аллювиальных отложений
111 надпойменной террасы (г) до-
лины Надыма. Кривые а, б, в и г
построены по данным 109, 127, 162
и 19 анализов соответственно
пылеватых песков, с—......------
Надыма, возрастает от 1,48 г/см3
1,57 г/см3 в разрезе первой и до
1,59 г/см3 в разрезе второй надпой-
менной террасы; у других разностей
лесков эта разница менее существен-
на. Однако эта общая тенденция
обусловливает наибольшую плотность
песчаной толщи в разрезе второй тер-
расы и наименьшую — в разрезе
поймы. Толща озерно-аллювиальных
песков, слагающих третью надпоймен-
ную террасу, по своей плотности зани-
мает промежуточное положение меж-
ду поймой и первой надпойменной
террасой.
Объемная масса скелета мерзлых
песков с массивной криогенной тек-
стурой (в целом близка к вышеописан-
ным показателям и составляет
1,40—1,50 г/см3. Однако у оторфован-
пых пылеватых песков, характеризую-
щихся «слоистой криогенной текстурой,
она существенно ниже и в отдельных
случаях снижается до 1,0 г/см3.
Пористость талых песков изме-
няется от 33 до 57%. Наиболее часто
опа составляет 36—42%' в аллювиаль-
ных отложениях надпойменных террас и возрастает до 38—45% в раз-
резе поймы. В ее пределах пески имеют в основном среднее или часто
рыхлое сложение. В разрезе надпойменных террас в подавляющем
большинстве случаев пески находятся в среднем по плотности сложе-
нии (по классификации СНиП П-Б, 1-62). Рыхлые пески встречаются
редко. Плотные разности песков имеют наибольшее распространение
в разрезах первой и особенно второй надпойменных террас (рис. 162).
развитых в
на пойме до
398
Пористость мерзлых песков с массивной криогенной текстурой в
целом достаточно близка к вышеназванным показателям. Лишь у мерз-
лых пылеватых оторфованных песков в разрезе поймы она может воз-
растать до 60 и более процентов. Нормативное сопротивление мерзлых
песков с массивной криогенной текстурой нормальному давлению изме-
няется от 7105Па при температуре—0,5° до 13*Ю5—14- 105Па — при
температурах —2—2,5° (СНиП П-Б, 6-66).
Рис. 163. Дзиж\имеем эоловые пески на II надпойменной террасе Верховья
р. Надым. Фото Б. Т. Трофимова
Водопроницаемость талых песков изменяется в широких пределах
в зависимости от их дисперсности, степени оторфованности и плотно-
сти: коэффициент фильтрации изменяется от 0,1—0,2 до 9—10 м/сут.
В общем он закономерно уменьшается с увеличением дисперсности
песков, причем наибольшие его величины чаще всего свойственны сов-
ременным аллювиальным пескам.
Угол естественного откоса песков в воздушпо-сухом состоянии, как
правило, составляет 30—32е. Под водой он снижается на 2—3°, причем
наиболее значительно у пылеватых песков.
Глинистые породы в пределах долины Надыма, как уже указы-
валось, распространены менее широко, чем песчаные. Их плотность
изменяется от 2,64—2,66 г/см3 у супесей и легких суглинков до 2,70—
2,72 г/см3 — у средних и тяжелых суглинков и глин. Объемная масса
скелета таких глинистых пород изменяется в целом от 1,30 г/см3 до
1,67 г/см3, причем у супесей наиболее часто встречаются значения от
1,52 до 1,57 г/см3, а у более тяжелых разностей они возрастают до
1,60—1,67 г/смя. У мерзлых связных грунтов этот показатель изменяет-
ся в более широких пределах. Для супесей наиболее характерны зна-
чения 1,40—1,60 г/см3, а для легких и средних суглинков —1,20—
1,40 г/см3. Иногда встречаются значения объемной массы скелета, не
превышающие 1 г/см3, что связано с очень большой льдистостью от-
дел иных разрезов связных грунтов. Пористость талых глинистых
399
пород наиболее часто составляет 40—45% (при максимальных ее зна-
чениях 50—52% и минимальных — 37—39%). У мерзлых пород того
же состава пористость несколько возрастает, обычно изменяясь в пре-
делах 40—55%, достигая в ряде разрезов 65—70%.
Консистенция талых глинистых пород различна. Па узких дрени-
рованных участках, непосредственно примыкающих к рекам, в самой
верхней части разреза террас они имеют пластичную или даже полу-
твердую консистенцию; па остальной территории террас и пойм их
консистенция может быть пластичной или часто скрытотекучей. Мерз-
лые связные грунты при оттаивании приобретают, как правило, плас-
тичную или скрытотекучую консистенцию.
Рассмотренный материал дает возможность сделать выводы, что
наиболее благоприятными для проведения строительства в пределах
описанной области являются участки первой и второй террас, сложен-
ные с поверхности талыми песчаными, хорошо водопроницаемыми по-
родами. Они широко развиты к югу от пос. Иевлевские пески. Эти
участки обычно хорошо дренированы, площадь их значительная. Глу-
бина залегания грунтовых вод в их пределах колеблется от 2 до 3—5 м,
несколько повышаясь в прибровочной части. Следует отметить, что на
многих таких участках, лишенных древесной растительности, широко
развиты песчаные раздувы, дюны (рис. 163) и котловины выдувания.
Поверхность многих участков осложнена бугристо-западинным рель-
ефом, а подмываемые песчаные склоны достаточно быстро размы-
ваются.
Участки разлития многолетнемерзлых пород характеризуются очень
сложными инженерно-геологическими условиями. В их пределах ши-
роко развиты бугры и площади пучения, сложенные чрезвычайно льди-
стыми породами, бесчисленные термокарстовые озера, западины и
болота. Их освоение — задача чрезвычайно сложная.
Область долины Пура
Долина р. Пур располагается в центральной части севера Западно-
Сибирской плиты и протягивается в меридиональном направлении поч-
ти на 450 км. Опа включает долину р. Пур и долины рек, образующих
при слиянии р. Пур, — рек Пякупур и Айваседапур, а также долины
наиболее крупных их притоков — рек Пурпе, Ягенетта, Ямсовей, Бол.
Хадыръяха, Евояха, Табъяха и Хадуттэ.
Рассматриваемая область, протягивающаяся от 68°20' до 67с30/ с. ш.,
имеет площадь около 26,5 тыс. км2.
Инженерно-геологические особенности этой области во многом
сходны с условиями долины р. Надыма. Это выражается в аналогич-
ном геоморфологическом строении, в преобладании в разрезе всех тер-
рас песчаных пород, перекрытых лишь торфом, в прерывистом по
площади развитии многолетнемерзлых пород на большей части терри-
тории. Однако есть и существенные отличия. Они обусловлены боль-
шей заболоченностью и загорфованностью территории, широким раз-
витием линейно-грядового рельефа по левобережью в низовьях долины,
несколько более дисперсным составом развитых здесь отложений и
гораздо большим развитием многолетнемерзлых толщ (Груздов и др.,
1968, 1972; Трофимов, 1972).
Долина р. Пур практически целиком расположена в пределах
меридионально ориентированной крупной новейшей структуры — Урен-
гойского мегапрогиба, ограниченного с запада Северо-Пенецким, а с
востока — Тазовским сводоподобными новейшими поднятиями. Лишь
400
самые верховья долины р. Айваседапура и Пякупура приурочены к
Сибирско-Увальской гряде (надпорядковой новейшей положительной
структуре), сменяющейся к северу широтно-ориеитироваппым Казым-
Толькинским мегапрогибом (Варламов и др., 1969). По данным
Ю. Ф. Андреева (1970), территория верховий наиболее крупных левых
притоков Пура (включая долину р. Пякупур) в позднечетвертичное
время испытывала медленное, постепенно затухающее поднятие. Тер-
ритория, па которой расположено основное русло р. Пур с его правы-
Рнс. 164. Плоская поверхность II надпойменной террасы, сложенной
многолстпемерзлыми супесчано-суглинистыми породам,». Низовья
р. Хадуттэ (левыйПриток р Пур). Фото В. Т. Трофимова
ми притоками, в верхней плейстоцене испытывала относительные
опускания.
В пределах долины р. Пур, так же как и па территории Надым-
ской области, наибольшая площадь (свыше 11 тыс. км2) занята пой-
мой, ширина которой в низовьях долины р. Пур достигает местами
35—40 км, а в среднем течении (ниже слияния рек Пякупур и Айва-
седапур) изменяется в пределах 7—15 км. Почти также широко рас-
пространена третья надпойменная терраса, занимающая третью часть
всей территории области (около 9000 км2). Она приурочена в основном
к левобережью долины Пура, где занимает обширные площади, про-
тягиваясь сплошной широкой (до 30—35 км) полосой от его верховьев
к низовьям. По правому берегу долины она прослеживается в виде
отдельных участков, ширина которых обычно не превышает 5—10 км,
лишь до района впадения в Пур реки Надосале-Халыта Несколько
меньшую площадь (около 4200 км2) занимает вторая надпойменная
терраса, протягивающаяся практически сплошной полосой шириной от
3—5 до 15—16 км вдоль левого берега р. Пур от пос. Тарко-Сале к его
низовьям. Первая надпойменная терраса, хотя в целом занимающая
всего лишь около 2200 км2, развита в долинах практически всех рек
рассматриваемой области. Наибольшие ее площади приурочены к до-
401
лине р. Пур па отрезке между устьями рек Ямсовой — Надосалс-Хя-
дыта.
Изменение абсолютных отметок поверхности в долине р. Пур в
целом идентично их изменению в пределах Надымской области — они
повышаются от первых метров на пойме р. Пур в ее приустьевой части
до 50—60 м на второй и третьей надпойменных террасах на юге. Одна-
ко повышение отметок происходит здесь более постепенно за счет
большей протяженности долины р. Пур. Расчлененность и дренировап-
Типы пород по дисперсности
Рис. 165. Полигоны частот встречаемости различных гранулометрических типов
пород о разрезах пойм (а), I (б), II (ъ) и III (г) надпойменных террас долины
р. Пур.
1 — пески крупные, 2 —пески средней крупности; 3 — пески мелкие; 4 —лески
пылеватые; 5 — сулеею; 6 — суглинки легкие; 7-*-суглинки средние; 8 — суглин-
ки тяжелые; 9 — глины легкие; 10 —глины средние. Кривые а, б, в иг по-
строены по данным 125, 222, 152 и 126 анализов соответственно
ность поверхности в целом также весьма невелики и наиболее значи-
тельны лишь в прибровочных частях террас. На некотором (обычно
относительно небольшом) расстоянии от бровки поверхность террас
плоская (рис. 164), в большинстве районов очень сильно заболоченная
и зоторфовапная. Торфяники, как правило, занимают большую часть
площади террас; часто они слагают крупные массивы и в пределах
поймы.
Особо следует отметить широкое распространение по левобережью
долины р. Пур линейно-грядовых форм рельефа, которые развиты от
долины р. Хадуттэ на севере до долины р. Арка-Табъяха и несколько
южнее в районах, где диатомовые глины ирбитской свиты залегают
неглубоко (Андреев, Сталь, 1960; Андреев, Белорусова, 1962 и др.).
Эти формы рельефа в пределах речных долин приурочены в основном
к третьей и второй надпойменным террасам, хотя встречаются и на
первой террасе, и на пойме. Они представляют собой систему сравни-
тельно невысоких линейно-ориентированных гряд, расположенных па-
раллельно друг другу, сложенных сильнольднстыми. четвертичными
песчано-глинистыми или эоценовыми глинистыми породами. .
402
В разрезах поймы и всех надпойменных террас долины р. Пур,
так же как и в разрезах долины Надыма, преобладают песчаные отло-
жения, в целом слагающие около 80% всех разрезов (рис. 165), но в
сравнении с Надымской областью (92%) они играют несколько мень-
шую роль. Преобладание песчаных пород можно, по-видимому, объяс-
нить таким же широким, как и в бассейне Надыма, развитием песча-
ных пород в верхней части разреза междуречных равнин бассейна
р. Пур. Различия же в количественном соотношении песчаных и гли-
Рнс. 166. Интегральные кривые гранулометрического состава основных разновид-
ностей песков долины р. Пур (построены по среднему содержанию частиц каждой
фракции л разрезе всех геоморфологических элементов):
1—3 — отложения поймы (1—пески средней крупности, 2 —пески мелкие, 3 — пе-
ски пылеватые), 4—6 — отложения I надпойменной террасы (4 — пески средней
крупности, 5—пески мелкие, 6 —пески пылеватые); 7—9 — отложения II надпой-
менной террасы (7 — пески средней крупности, 8 — пески мелкие, 9 пески пыле-
ватые); 10—12 —отложения Ill надпойменной террасы (10 —пески средней круп-
ности, 11—пески мелкие, 12 — пески пылеватые)
нистых пород объяснимы неотектоническими особенностями бассейна
р. Пур, проявляющимися, в частности, в величине показателя его
продольного профиля, равного 2,1 (рассчитано по методике П. В. Ива-
нова, 1951), Этим же можно объяснить и более частую встречаемость
песков крупных и средней крупности в разрезах в долине Надыма.
В толще аллювиальных отложений, слагающих пойму, первую и
вторую надпойменные террасы и имеющих мощность от 8—10 до 25—
30 м, преобладают пески мелкие и пылеватые, которые на пойме и
первой надпойменной террасе составляют свыше 90% разреза (обычно
преобладают мелкие разности). В разрезах второй надпойменной тер-
расы их суммарное количество уменьшается до 68%, причем преобла-
дают здесь пески пылеватые (рис. 165). Вероятность встречи песков
403
крупных и средней крупности в разрезах второй надпойменной терра-
сы гораздо меньше но сравнению с разрезами поймы и первой над-
пойменной террасы. Связные грунты, составляющие около 10% разре-
за поймы и первой надпойменной террасы и играющие существенную
роль в разрезах поймы лишь в низовьях р. Пур, в разрезах второй
надпойменной террасы составляют свыше 30% и достаточно широко
встречаются уже ниже устья р. Евояха. В осадках озерно-аллювиаль-
ного комплекса, слагающих третью надпойменную террасу, также
Рис. 167. Изменение среднего диаметра пород в разрезах поймы (а),
I (б). IJ (в) и 111(2) надпойменных террас вверх по течение р Нур (рас-
стояние от устья измерено по оси долины).
1 — средине диаметры пород в данных обнажениях разрезов пойм; 2 —
то же для разрезов 1 надпойменной террасы; 3 — то же для разрезок
11 надпойменной террасы; 4 — то же для разрезов III надпойменной тер-
расы
преобладают пески мелкие и пылеватые, составляющие около 63%
разреза. Среди них, в свою очередь, преобладают (36%) мелкие раз-
ности. Гораздо реже (вероятность встречи около 7%) встречаются
пески средней крупности. Глинистые породы, представленные в основ-
ном супесями и легкими и средними суглинками, в разрезе третьей
надпойменной террасы в целом играют почти такую же роль, как и
в осадках второй надпойменной террасы (около 30%), но в отличие
от последних могут встречаться по всей длине долины, а не только в
ннжпей ее части.
Основные особенное!и гранулометрического состава аллювиальных
и озерно-аллювиальных отложений долины р. Пур показаны па рис.
166 и 167. Они свидетельствуют, что дисперсность идентичных по наи-
менованию песков, встречаемых в долине р. Пур, практически одина-
кова в разрезах всех террас и поймы. Среди них относительно мень-
шей сортировкой и несколько более грубым составом, как и в долине
Надыма, обладают озерно-аллювиальные пески, слагающие третью
надпойменную террасу, а наиболее однородными являются песчаные
отложения поймы, дополнительно отсортированные в процессе их фор-
мирования за счет переотложения уже достаточно сортированных ал-
лювиальных осадков более древних толщ. Супесчано-суглинистые по-
роды долины р. Пур сходны с аналогичными породами долины
Надыма.
404
Анализ пространственной изменчивости гранулометрического со-
става пород долины р. Пур выявляет две основные тенденции: 1) обыч-
но слабовыраженное увеличение дисперсности пород снизу вверх по
разрезу и 2) увеличение дисперсности пород вниз по долине реки
(рис. 167). Изменение среднего диаметра пород вверх по течению
р. Пур от се устья (/ в км) можно с некоторой приближенностью опи-
сать следующими уравнениями регрессии, для поймы — d=0,00022/+
+ 0,091, для первой надпойменной террасы—d=0,00023 (+0,13, для
второй надпойменной террасы—d=0,00052/-]-0,02 и для третьей над-
пойменной террасы—d=0,00019/+0,13. Сравнение приведенных урав-
нений и линий регрессии для пород долины р. Пур с аналогичными
показателями отложений долины Надыма приводит к выводу о более
«спокойной» в целом тектонической обстановке времени формирования
оыожений долины р. Пур, что достаточно хорошо согласуется с пос-
ледними неотектоническими построениями Ю. Ф. Андреева (1970) для
всего севера Западно-Сибирской плиты.
По своим химико-минералогическим особенностям все породы до-
лины р. Пур достаточно однородны и сходны с породами Надыма.
Содержание водно-растворимых солей и карбонатов в породах
долины р. Пур в подавляющем большинстве случаев составляет сотые
доли процента. Реакция водной вытяжки обычно кислая. Емкость об-
мена глинистых пород не превышает 16—17 мг*экв па 100 г грунта.
Среди обменных катионов преобладает кальций. Как уже отмечалось
ьыше, аллювиальные и озерно-аллювиальные породы долины р. Пур в
пределах значительных площадей (в целом не менее 15% площади
области) перекрыты голоценовыми озерно-болотными отложениями,
представленными в основном торфом. Следует отметить, что наиболее
широко они распространены в пределах третьей надпойменной терра-
сы, занимая в целом около 65% ее площади. Мощность торфяных
образований в большинстве северных районов долины колеблется око-
ло 2 м, а южнее широты р. Евояха опа обычно превышает эту вели-
чину и часто достигает 3—4 м.
В долине р. Пур, так же как и в долине Надыма, развиты как
талые, так и многолетнемерзлые породы. Однако мерзлые толщи, за-
легающие непосредственно с дневной поверхности, развиты здесь более
широко — они занимают более 60% ее территории. Это обусловлено
более северным положением значительной части долины р. Пур, а так-
же более значительной оторфованностью всех террас.
В самой северной части области, ниже широты устья р. Надоса-
ле-Хадыта в пределах всех надпойменных террас развиты лишь мно-
голетпемерзлые породы. Подавляющая часть отложений поймы также
находится в мерзлом состоянии. На широте пос. Самбург многолетне-
мерзлые породы мощностью до 20—30 м развиты даже на небольших
песчаных островах в русле реки, заливаемых в паводок. Талые породы
развиты под основным руслом р. Пур и его крупных проток, под рус-
лом р. Хадуттэ в ее низовьях и под акваторией крупных проточных
озер. В более южных районах (центральная часть долины) на песча-
ных зелесенных террасах появляются участки с несливающейся мерз-
лотой, а в пределах поймы преобладают талые породы. В южной тре-
ти долины р. Пур многолетнемерзлые породы развиты главным обра-
зом в пределах обширнейших по площади торфяников.
Наибольшие площади многолетиемерзлые толщи занимают в пре-
делах третьей надпойменной террасы (свыше 80% ее территории). На
первой и второй надпойменных террасах они практически занимают
такой же процент их территории. Однако в их пределах мерзлые тол-
405
щи развиты очень широко, главным образом в северной половине
долины, а в пределах третьей надпойменной черрасы они распростра-
нены более равномерно и даже у южных границ области слагают
значительные пространства. Площадь многолетних пород в пределах
поймы существенно меньше, и приурочены они в основном к северным
районам области, а в центральной и южной частях они могут встре-
чаться лишь на относительно ограниченных по площади участках,
главным образом в тыловых ее частях.
В северной части области развиты в основном низкотемператур-
ные мощные мпоголетнемерзлые толщи. Так, мощность многолетне-
мерзлых пород в пределах поймы севернее устья р. Табъяха обычно
изменяется .от 100 до 150 м, повышаясь до 180—200 м (редко больше)
лишь в тыловых частях се, а южнее в большинстве районов не пре-
вышает 50 м (см. рис. 98). В пределах первой и второй надпойменных
террас мощности мерзлых толщ обычно составляют 150—250 м и лишь
близ долины р. Евояха уменьшаются па некоторых участках до 100—
150 м. В пределах третьей надпойменной террасы мощность миоголет-
немерзлых пород приближается обычно к 300 м, а во многих районах
даже превышает 300 м (Груздов и др., 1968, 1972). Среднегодовые
температуры многолетнемерзлых пород в этой части области в преде-
лах надпойменных террас обычно ниже —3° (см. рис. 99); более высо-
кие температуры (от —1 до —3°, а участками и выше) развиты лишь
в самых южных районах, близ долины р. Евояха. Температуры мерз-
лых толщ на пойме севернее устья р. Табьяха изменяются от —1 до
—3°, а южнее они обычно не ниже —Г. В этой части долины р. Пур
наряду со слабольдистыми песчаными породами, которые преобладают
в разрезе, достаточно широко развиты льдистые и сильнольдистые пре-
имущественно эпигенетические глинистые озерно-аллювиальные и ал-
лювиальные породы с суммарной влажностью до 40—50% и более, а
также сильнольдистые торфа. В разрезе современных голоценовых
аллювиальных и озерно-болотных отложений развиты также сильно-
льдистые сингенетические мерзлые толщи.
В южной половине долины р. Нур мощности многолетпемерзлых
пород изменяются в очень широком диапазоне — от 20—30 до 200—
300 м. В большинстве районов в пределах первой и второй надпой-
менных террас она составляет 40—70 м. Для третьей надпойменной
террасы, расположенной к северу от слияния рек Пякупур и Айвасе-
дапур, наиболее типичны мерзлые толщи мощностью 200—300 м, а
южнее — 50—100 м (верхний слой мерзлых пород). Среднегодовые
температуры мерзлых пород изменяются от 0 до —3°, причем южнее
широты устья р. Пур они в целом выше - 1°. Наиболее низкие темпе-
ратуры (—1,54-3°) свойственны обширным заторфованпым районам,
наиболее широко развитым в пределах третьей надпойменной террасы.
На участках, сложенных с поверхности минеральными породами, сред-
негодовые температуры обычно составляют в южной части долины
—0,54-1,5°. Льдистость пород на таких участках, представленных в
основном песками и супесями, небольшая, криогенная текстура их мас-
сивная. Силыюльдистые породы в этой части долины р. Пур развиты
главным образом в пределах обширных по площади торфяников.
Следует отметить, что южнее долины р. Евояха в рассматриваемой
области существуют участки с песливающейся мерзлотой, хотя разви-
ты- они, по-видимому, менее широко, чем в долине Надыма. Глубина
залегания кровли многолетнемерзлых пород в их пределах изменяется
от 5—7 м па участках, сложенных с поверхности супесчано-суглинис-
тыми грунтами и покрытых редкостойными лесами, до 20 м - на песча-
40$
пых хорошо дренированных надпойменных террасах, как правило,
поросших достаточно густым сосновым или лиственнично-березовым
лесом. Температура пород па глубинах 5—10 м на участках распро-
странения несливающихся мерзлых толщ составляет 0,4—0,6°. В юж-
ных районах области она местами может повышаться до I -1,2°. Есте-
ственная влажность талых песчаных пород в пределах таких участков
изменяется от 5—10% в верхней Г "
30% — на глубинах 4—5 м н
ниже уровня грунтовых вод. Ес-
тественная влажность связных
грунтов изменяется от 6—10 до
40—50%. По мере удаления от
бровок террас общая влажность
разреза возрастает за счет повы-
шения уровня грунтовых вод.
Аналогичное распределение зна-
чений естественной влажности и
их величина свойственны терри-
ториям Пуровской области, в
пределах которых многолетне-
морзлые породы отсутствуют.
Среди отложений долины
р. Пур, находящихся в много-
летнемерзлом состоянии, наибо-
лее широко распространены, как
отмечено выше, эпигенетические
слабольдистые песчаные породы
в основном с массивной криоген-
ной текстурой. Средние значения
их весовой влажности вне зави-
2— 3-метровой части разреза до 25—
Рис. 168. Полигоны частот встречаемо-
сти значений естественной влажности
мерзлых песков долины р. Пур в раз-
резе поймы (а), I (б), II (в) я III (г)
надпойменных террас. Кривые а, б. в
и г построены по данным 34, 63, 55 и
115 анализов соответственно
симости от возраста пород 'изменяются от 18—20 до 23—25%, что в
целом гарантирует от значительных тепловых осадок при протаивании.
Кривые распределения значений влажности мерзлых песчаных пород
долины р. Пур 'показаны на рис. 168. Суммарная влажность мерзлых
глинистых пород изменяется обычно от 15—20 до 90—95%, а средние
ее значения увеличиваются от 35% в разрезе первой надпойменной тер-
расы до 40% в разрезе второй и 45% на третьей надпойменной терра-
се. Их криогенная текстура в основном слоистая. Осадки при протаи-
вании глинистых грунтов, по-видимому, будут значительны (до 30—
40 см/м и более). Еще большей льднстостью характеризуются торфя-
ные породы, особенно в пределах круппобугрнстых торфяников. Их
влажность обычно составляет 300—800% и более. Осадки при про-
таивании могут достигать 70—80 см/м.
Переходя к характеристике инженерно-геологических свойств по-
род долины р. Пур, отметим, что в целом они достаточно близких пока-
зателям, приведенным выше при характеристике долины Надым. Так,
плотность песков различного гранулометрического состава в большин-
стве случаев равна 2,64—2,66 г/см3; у оторфованных разностей он
может снижаться до 2,50—2,55 г/см3.
Объемная масса скелета талых песков изменяется от 1,12 до
1,85 г/см3, причем наиболее часто ее значения в разрезе поймы состав-
ляют 1,45—1,55 г/см3, а в разрезах надпойменных террас несколько
выше —1,55—1,65 г/см3 (рис. 169). Объемная масса скелета мерзлых
песков с массивной криогенной текстурой в целом несколько ниже.
Наиболее часто ее величина составляет 1,40—1,50 г/см8; у оторфован-
407
ных пылеватых песков, характеризующихся слоистой криогенной тек-
стурой, она в отдельных случаях может снижаться до 1,00—1,10 г/см3.
Пористость талых песков изменяется от 26 до 50%. Для отложений
надпойменных террас она наиболее часто составляет 36—40% и воз-
растает в разрезе поймы до 41—45% (см. рис. 169). В разрезах ноймы
пески имеют в основном среднее или
Рис 169 Полигоны частот встречаемо-
сти значений объемной массы скелета
(1) н пористости (2) талых песков Пу-
ровской области к разрезах поймы (а),
I (б), II (в) и III (г) надпойменных
террас Кривые а, б, в и г построены
по данным 99, 189, 83 а 67 анализов
соогвегсгвеино
часто рыхлое по плотности сло-
жение (по классификациям
СНиП П-Б, 1-62). В разрезах
первой и второй надпойменных
террас их сложение чаще все-
го среднее, а в пределах треть-
ей надпойменной террасы
весьма значительная часть
песков (до 45%) находится в
плотном сложении и лишь око-
ло 6% имеют рыхлое сложе-
ние (рис. 170). Пористость
.мерзлых 'песков, обычно имею-
щих массивную криогенную
Сложение грунтов
Рис 170 Полигоны встречае-
мое гп песков с различным ха-
рактером сложения в разрезах
аллювиальных отложений пой-
мы (а), I (б) 1 II (н) над-
юйменных террас и озерно-
аллювиальных отложений III
надпойменной террасы (г).
Кривые а, б, в, г построены
по данным 99, 189, 83 и 67
анализов соответственно
текстуру, в целом близка к вышеописанным показателям. Лишь у мерз-
лых пылеватых песков, чаше всего встречающихся в разрезах поймы,
опа может возрастать до 60 н более процентов. Нормативные сопротив-
ления мерзлых песчаных грунтов с массивной криогенной текстурой
могут изменяться от 7-105—9-Ю5 Па при температуре —0,5° до
14-105—19-105 Па при температурах —2,5—3,0° (СНиП П-Б, 6-66).
Водопроницаемость талых песков в долине р. Пур изменяется в
довольно широком диапазоне: величины коэффициента фильтрации
варьируют от 0,2—0,3 до 10—15 м/сут. В большинстве разрезов они не
40$
выше 5 м/сут. Наибольшими ее значениями чаще всего характеризуют-
ся современные аллювиальные пески.
Угол естественного откоса талых песков, находящихся в воздушно-
сухом состоянии, обычно составляет 30—32°. снижаясь под водой на
2—3°, причем наиболее значительно он снижается у пылеватых песков.
Как уже указывалось, связные грунты среди отложений долины
р. Пур распространены менее широко, чем песчаные. Содержание их
Рис 171. Песчаные раздувы па поверхности III надпойменной террасы
в долине Р. Надосалехадыга (правый приток р. Пур) Фото В Л Сели-
канона
б разрезах в целом не превышает 20%. Их плотность изменяется от
2,65—2,68 г/см3 у супесей и легких суглинков до 2,70—2,72 г/см3 у
средних и тяжелых суглинков и глин. Объемная масса скелета талых
глинистых пород изменяется от 1,19 до 1,83 г/см3, по наиболее часто
встречающиеся значения заключены в интервале 1,40—1,60 г/см3, при-
чем они несколько уменьшаются с увеличением дисперсности грунтов.
У мерзлых связных грунтов диапазон изменения значений этого пока-
зателя несколько расширяется за счет изменения значений на его
нижней границе: иногда встречаются грунты, показатели объемной
массы скелета которых меньше 1 г/см3, что связано с очень большой
льдистостью отдельных разрезов связных пород. Пористость талых
глинистых отложений чаше всего изменяется от 35 до 45% (при мини-
мальных ее значениях 31—32% и максимальных 54—55%). У мерзлых
грунтов того же состава пористость несколько возрастает, обычно
изменяясь в пределах 40—55%, достигая в отдельных разрезах 60—
70%. Нормативные сопротивления мерзлых слабольдистых глинистых
грунтов нормальному давлению в соответствии со Строительными нор-
мами и правилами (СНиП П-Б, 6-66) изменяются от 3-Ю5—4-10s Па
при температурах выше - Г до 8-105—9-105 Па в самых северных
районах области. У сильнольдис1ых пород они значительно ниже.
409
Консистенция талых связных пород на узких дренированных уча-
стках, непосредственно примыкающих к рекам, в верхних частях раз-
резов чаще всего пластичная или иногда даже полутвердая. На уда-
ленных от бровок территориях террас и пойм она может быть пластич-
ной или часто скрытотекучей. Мерзлые связные грунты при оттаивании
приобретают, как правило, пластичную или скрытотекучую консистен-
цию.
Районы развития многолегнемерзлых пород в долине р. Пур
характеризуются очень сложными инженерно-геологическими условия-
ми. В их пределах широко развиты бугры и площади пучения, сло-
женные чрезвычайно льдистыми, часто оторфованными породами, мно-
гочисленны термокарстовые озера и западины, весьма распространены
значительные по площади болота.
В пределах долины р. Пур, так же как и в долине Надыма, наи-
более благоприятными для освоения с инженерно-геологической точки
зрения являются участки первой и второй надпойменных террас, сло-
женные с поверхности талыми, хорошо водопроницаемыми песчаными
породами. Такие территории довольно широко развиты южнее долины
р. Евояха. Площадь их в целом значительна, они обычно хорошо дре-
нированы. Глубина залегания подземных вод в их пределах изменяет-
ся от 2—3 до 4—5 м. Именно па таких участках в долине р. Пур рас-
положены крупные поселки (Уренгой, Тарко-Сале, Халесовая) и аэро-
дромы. При освоении этих районов нужно обязательно учитывать
возможность новообразования многолетнемерзлых толш, а также пре-
дохранить территорию от развития эрозионных процессов и выдува-
ния песков (рис. 171).
Область долины Таза
Река Таз. про1екающая на северо-востоке Западно-Сибирской плиты,
является одной из крупнейших водных артерий ее севера. Широкая,
хорошо разработанная долина занимает основную часть рассматривае-
мой инженерно-геологической области. В состав ее также входят
долины наиболее крупных притоков р. Таз — рек Ратта, Покалька,
Ватылька, Толька, Часелька. Худосей, Варка-Сылькы, Б. Тотылэот-
таяха, Русская, Юредейяха и низовья р. Мессояха.
В неотектоническом отношении большая часть области приурочена
к Худосейскому мега прогибу, который с запада ограничивается Тазов-
ским новейшим сволоиодобным поднятием, а с востока -- южной
частью Северо-Енисейской крупной структурной ступени. Крайняя
южная часть области (южнее пос. Толька) расположена в пределах
Казым-Толькинского мегапрогиба, граничащего с Баихским сводопо-
добпым поднятием на востоке и Верхпстазовским новейшим валопо-
добным поднятием Сибирско-Увальской гряды па юге (Варламов и др.,
1969). По данным Ю. Ф. Андреева (1970), почти вся территория доли-
ны р. Таз от среднего плейстоцена до голоцена испытывала и испыты-
вает относительное опускание. Лишь верховья р. Таз и верхняя часть
долин его наиболее крупных правых притоков — рек Б. Ширта, Худо-
сей, Русская — находятся в зонах активных верхнечетвертичных под-
нятий.
Область долины р. Таз занимает около 48 тыс. км2 (она в 1,8 раза
больше территории долины р. Пур и в 2,7 раза больше площади доли-
ны Надыма). В ее пределах, так же как и в вышеохарактеризованных
областях, четко выделяются пойма и три надпойменные террасы, при-
чем вторая и третья террасы в ее пределах почти везде, а первая над-
410
пойменная терраса местами являются эрозионно-аккумулятивными по
строению (Терешков, Трофимов, 1971). В пределах первой и второй
надпойменных террас повсеместно, а третьей в большинстве районов
цоколь сложен преимущественно глинистыми морскими среднечетвер-
тичными осадками салехардской свиты. Лишь в низовьях р. Таз (район
пос. 'Газовский, Газ-Салс и др.) в цоколе третьей надпойменной тер-
расы картируются песчаные прибрежноморские отложения казандев-
ской свиты.
В долине р. Таз наиболее широко распространена третья надпой-
менная терраса, занимающая свыше 45% территории (ее площадь око-
ло 22 тыс. км2). Она широкой, практически непрерывной полосой про-
тягивается как по левому, так и но правому берегу долины р. Таз от
верховьев к низовьям. Наиболее широко опа распространена в его
среднем течении — между долинами рек Часелька и Б. Тотыдэоттаяха.
Ширина ее от бровки до тылового шва изменяется в среднем от 5—10
до 25—30 км, но в отдельных местах (например, район устья р. Часель-
ка) она может достигать 55—60 км. Площадь поймы также весьма
значительна (около 18 тыс. км2). Ширина ее от устья р. Рагга до
пос. Сидоровск обычно изменяется в пределах 5—10 км (только на от-
резке между реками Часелька и Ираткы она увеличивается до 15-
17 км). Ниже пос. Сндоровск пойма резко расширяется до 25—30 км,
сохраняя эту ширину на всем протяжении до устья р. Таз. Гораздо
меныцую площадь п пределах описываемой области занимают первая
и вторая надпойменные террасы (около трех и немногим более
5 тыс. км2 соответственно), хотя и распространены они повсеместно
обычно в виде разрозненных участков как в долине р. Таз, так и в до-
линах его наиболее крупных притоков. Ширина первых и вторых над-
пойменных террас в большинстве случаев пе превышает 10 — 12 км.
Абсолютные отметки рельефа изменяются от первых метров па
пойме р. Таз в его пизовьях до 60—70 м на второй и третьей надпой-
менных террасах в долинах его верхних притоков — рек Рагга, Покаль-
ка, Каралька. Расчлененность и дрепированпость территории области
невелики н наиболее значительны лишь в прнбровочиых частях террас.
На некотором расстоянии от бровок на надпойменных террасах обычно
развиты значительные по площади торфяные болота и озера самых
различных размеров (рис. 172).
Характерной особенностью долины р. Таз, очень существенно отли-
чающей ее от вышеописанных долин рек Надым и Пур, является до-
вольно широкое развитие глинистых пород в разрезах пойм и всех
надпойменных террас. Пески в целом слагают здесь лишь немногим
более 50% всех разрезов, причем среди них преобладают пылеватые
разности и отсутствуют пески крупные (рис. 173). Эта особенность
Тазовской области, по-видимому, обусловливается двумя главными
факторами: 1) наличием в верхней части разрезов междуречий в бас-
сейне р. Таз наряду с песками, супесями и суглинками казанцевской и
салехардской свит, глинистых образований морены максимального оле-
денения и 2) особенностями неотектонического развития территории
области в позднечетвертичное время, которые нашли свое отражение, в
частности, в продольных профилях рек. Так, показатель современного
профиля р. Таз, рассчитанный по методике П. В. Иванова (1951),
равен 3,0.
Аллювиальные отложения, слагающие пойму, первую и вторую над-
пойменные террасы и имеющие мощность от 5 10 до 20—25 м, харак-
теризуются небольшим преобладанием связных грунтов в разрезах
иоймы (до 55%) и песчаных в разрезах первой и второй надпойменных
411
террас (до 58 и 06% соответственно), причем если в разрезах первой
террасы мелкие и пылеватые пески встречаются практически одинако-
во часто, то в разрезах второй террасы преобладают пылеватые раз-
ности. Пески, встречающиеся в разрезах поймы, представлены в основ-
Рис. 172 Плоский мерзлый торфяник и термокарстовые озера па
поверхности III надпойменной террасы Правобережье р. Таз во-
сточнее пос. Красносслькуп Фото А. П Тыртикэва
Рис 173. Полигоны частот встречаемости различных гранулометрических типов
пород в разрезах поймы (а), I (б), II (в) и III (г) надпойменных террас*
I — пески крупные, 2 —пески средней крупности, 3—пески мелкие, 4 — пески
пылеватые, 5 — супесн. 6 — cyi линки легкие. 7 — суглинки средние, 8—суглинки
тяжелые, 9 -глины легкие, 10—глины средине, II — глины тяжелые. Кривые
а, б, в, г построены по данным ПО, 118, 156 и 221 анализов соответственно
ном пылеватыми разностями. Связные грунты поймы, составляющие
довольно широкий спектр литологических разностей (от супесей долег-
412
ких глин), встречаются па всем протяжении долины ниже пос. Толька
В разрезах первой надпойменной террасы эти породы встречаются до-
статочно широко лишь ниже нос. Красноселькуп. а в разрезах второй
террасы — как ныше, так и ниже сто. В озерно-аллювиальных осад-
ках, слагающих третью надпойменную террасу, преобладают связные
породы. Содержание песков здесь в целом не превышает 40%, причем
среди них преобладают, как уже отмечали Г. М. Терешков и В. Т. Тро-
фимов (1971), пылеватые разности. Среди глинистых пород, которые
могут быть встречены в отложениях третьей надпойменной террасы на
всем протяжении долины р. Таз. главенствующую роль играют супеси
и легкие и средине суглинки. Более тяжёлые разности составляют
в целом лишь около 8% разреза (см. рис. 173).
Проведенный анализ свидетельствует, что дисперсность одинаковых
по наименованию песков, встречающихся в разрезах разных террас,
весьма близка. Все они в целом достаточно хорошо отсортированы, но
относительно меньшей сортировкой и несколько более грубым составом
обладают аллювиальные пески в разрезах первой надпойменной тер-
расы. Связные породы, роль которых среди отложений долины р. Таз
довольно значительна, характеризуются пылеватостью состава. Коли-
чество глинистых частиц в них обычно не превышает 22—25%.
Анализ пространственной изменчивости гранулометрического соста-
ва пород в пределах долины р. Таз, выполненный Н. А. Филькиным,
показывает, что интенсивность его изменения сверху вниз по долине
наиболее существенная у осадков первой надпойменной террасы. В от-
ложениях поймы она проявляется менее ярко, а в образованиях второй
и третьей надпойменных террас вообще очень слабо. Об этом же гово-
рит и сравнение уравнений и линий регрессии (рис. 174), которым
можно приближенно описать изменение среднего диаметра грунтов (d)
Рис. 174. Изменение среднего диаметра пород ,в разрезах поймы (а), I (б),
II (в) н 111 (г) надпойменных террас вверх ни течению р. Таз (расстояние
от устья измерено по осн долины): I—средине диаметры пород d данных
обнажениях разрезов тПоймы; 2 —то же для I надпойменной террасы, 3 —
то же для II надпойменной террасы; 4—то же для III надпойменной тер-
расы
в зависимости от увеличения расстояния от устья р. Таз (/). Так, для
осадков поймы уравнение регрессии имеет вид d=0,00013/+0,09, для
413
первой надпойменной террасы — d—0,00022/4-0,05, для второй — d—
=0,00006/4-0,12 и для третьей надпойменной террасы — </=0,00007/4-
4-0,07.
В отложениях долины р. Таз во многих разрезах четко прослежи-
вается увеличение дисперсности пород снизу вверх по разрезу. В верх-
них частях разрезов аллювиальных осадков поймы, первой и второй
надпойменных террас, особенно в северной части области (ниже устья
р. Русская), явно преобладают более тяжелые гранулометрические
разности пород, представленные горизонтально- или ленточно-слоисты-
ми образованиями пойменной или реже старичной фаций, мощность
которых часто составляет 4- 5 м. В разрезе озерно-аллювиальных
отложений третьей надпойменной террасы эта закономерность выраже-
на менее отчетливо.
Химико-минералогический состав пород рассматриваемых геолого-
генетических комплексов долины р. Таз, как показывают данные
Г. М. Терешкова и В. Т. Трофимова (1971), достаточно однотипен.
В песчаной фракции и в песках, и в глинистых породах резко преоб-
ладают (до 98—100%) легкие минералы, содержание кварца среди
которых обычно составляет более 90% (до 99%). Среднее содержание
полевых шлагов, которые также отмечаются довольно часто, изменяет-
ся от 4 до 9%. Изредка встречается хлорит. Глинистая фракция связ-
ных грунтов, как показывают результаты электронно-микроскопическо-
го, термического и дифрактометрического анализов, чаще всего
представлена гидрослюдами, монтмориллонитом, смешанослойными об-
разованиями монтмориллонитово-гидрослюдистого состава, галлуази-
том, высокодисперсным органическим веществом и кварцем. Среди них
преобладают гидрослюды, смешанослойпые образования моптморилло-
нит-гидрослюдистого состава и монтмориллонит. В ряде разрезов в
верхнем течении р. Таз отмечено значительное содержание каолинита.
Эта данные подтверждаются и результатами химического анализа гли-
нистой фракции. Они показывают, что отношение SiO2 к А!20з равно
4,39--4,98, а отношение SiO2 к R2O3 (без учета содержания FeO и
MgO) — 3,34—3,30.
Содержание карбонатов во всех изученных образцах песчаных и
супесчано-суглинистых пород составляет в долине р. Таз сотые доли
процента (0,02—0,06%). Общее количество водно-растворимых солей
незначительное — 0,06—0,38% Реакция водной вытяжки обычно слабо-
кислая (рН = 6,0—6,6). Емкость поглощения глинистых пород изменяет-
ся от 11 до 20 мг-экв на 100 г сухой навески. Среди обменных катио-
нов обычно преобладают Са'н" и Mg++ (в сумме от 4 до 19 мг-экв).
В пределах весьма значительных территорий на некотором удале-
нии от бровок террас аллювиальные и озерно-аллювиальные отложения
долины р. Таз, как уже отмечалось, перекрыты голоценовыми озерно-
болотными образованиями, которые чаще всего представлены торфом.
Наиболее широко они распространены па поверхности третьей надпой-
менной террасы. Мощность торфа в большинстве северных районов не
превышает 1,5—2,0 м. В южной части области мощность торфяных
залежей превышает 2,0 м. Так, например, в районе оз. Чумбыто вскры-
тая скважиной мощность торфа на поверхности третьей террасы со-
ставила 4,75 м.
В долине р. Таз характеризуемые отложения находятся как в мно-
голетнемерзлом, так и талом, обычно сильноувлажненном состоянии.
Залегающие с поверхности мерзлые толщи развиты очень широко и
занимают более 55% территории области. Однако их распространение
на различных террасах и пойме существенно неодинаково.
414
Отложения, слагающие пойму, ня большей части долины р Тач
находятся в талом состоянии. Многолетнемерзлые породы, которые от-
мечаются уже в верхнем течении р. Таз, в виде значительных массивов
появляются лишь в 15—20 км севернее нос. Сидоровск (район устья
р. Панчаткы), причем площадь, занятая мерзлыми толщами, к северу
быстро возрастает. Уже ниже устья р. Русская практически все отло-
жения поймы, за исключением русла и узких прирусловых участков,
находятся в мерзлом состоянии. Южнее нос. Сидоровск мерзлые поро-
ды встречаются в виде небольших островов на участках с особыми
природными условиями. Мощность мпоголетнемерзлых пород в преде-
лах поймы изменяется с юга на север от 5—10 м до 150—200 м, но на
большей ее части опа не превышает 50 м и значительно увеличивается
лишь севернее устья р. Русская, достигая ниже устья р. Шенябаяха
100—150 м, а близ устья р. Таз и в низовьях р. Мессояха — 200 м.
Температуры отложений поймы резко различны в разных районах до-
лины р. Таз. Талые отложения имеют среднегодовую температуру до
1,0°. Среднегодовые температуры многолетнемерзлых пород на большей
части территории колеблются от 0 до —1°. В низовьях р. Таз и р_. Мес-
сояха и их притоков среднегодовые температуры понижаются до ми-
нус 2—3°.
В пределах первой и второй надпойменных террас в южной части
долины р. Таз до широты р. Часелька в верхней части разреза (до глу-
бины 30—40 м) развиты преимущественно талые толщи. Мерзлые по-
роды здесь встречаются главным образом иа участках, занятых торфя-
никами. Между устьями рек Часелька и Варка-Сылькы широко рас-
пространены как талые, так и многолетнемерзлые аллювиальные тол-
щи, причем талые породы развиты па участках густых кедрово-
лиственных лесов в прибровочных частях надпойменных террас и на
залесенных останцах в пределах пойм. Ниже пос. Долгий практически
все отложения первой и второй террас, за исключением очень узких
прибровочных залесенных участков (до района пос. Надо-Мора), нахо-
дятся в многолетпемерзлом состоянии. Мощность многолетнемерзлых
толщ в пределах этих террас севернее р. Русская составляет 150—
200 м; па отдельных, главным образом, тыловых участках террас она
повышается до 250—300 м. В более южных районах мощности мерз-
лых толщ даже на заторфованных участках обычно не превышают
200 м, составляя в основном 50—150 м, а в некоторых самых южных
районах местами снижаются до 20—30 м (верхний слой мерзлоты).
Среднегодовые температуры пород на этих геоморфологических
элементах в северной части долины составляют минус 2—3°, а на силь-
но заторфованных участках опускаются даже ниже —3°. Южнее, до
широты пос. Долгий они обычно изменяются в пределах минус 0,5—2°,
а в южной части долины — от 0 до —1°. Температура талых пород не
превышает 2°.
Наибольшие площади многолетнемерзлые толщи занимают в пре-
делах третьей надпойменной террасы (свыше 70% ее территории).
В ее пределах в северной части области (в тундровой и лесотундровой
зонах) они имеют практически сплошное распространение. Южнее
устья р. Русская появляются отдельные несквозные талики, примыкаю-
щие, как правило, к руслу р. Таз. Количество их довольно резко увели-
чивается к югу от широты пос. Долгий. Южнее многолетнемерзлые
породы, распространенные в общем также достаточно широко, приуро-
чены обычно к участкам третьей надпойменной террасы, на которых
верхняя часть разреза сложена торфом или торфяно-суглинистыми от-
ложениями (ей. рис. 172 и 175).
415
Мощности многолстпсмерзлых пород в пределах третьей надпой-
менной террасы в северной части долины р Таз значительные: они в
большинстве районов равны 250—300 м, а на сильно заторфованных
участках превышают 300 м (см. рис. 98). В южной половине долины
р. Таз мерзлые юлщн верхнего слоя мерзлоты, превышающие 150 м п
залегающие непосредственно ниже слоя сезонного протаивания, встре-
чаются редко. Наиболее типичны здесь мощности мерзлоты от 30—50
Рис 175 Многолстиемерзлый бугристый торфяник в пределах III надпой-
менной террасы. Правый берег р. Таз к востоку от пос Долгий Фото
В Т. Трофимова
до 80—100 м, причем максимальные их величины приурочены к обшир-
ным торфяникам. Среднегодовые температуры мерзлых отложений на
севере области, как правило, ниже - 3°. На многих участках в низовь-
ях р. Таз они опускаются до минус 3,5—4°. Южнее, вплоть до широты
р. Варка-Сылькы, температуры колеблются от —1° до —3°, причем
наиболее высокие температуры (минус 1—2°) отмечены па участках,
покрытых лесной растительностью. Южнее широты р. Варка-Сылькы
среднегодовые температуры пород на третьей террасе изменяются от
-1° до +1°.
Аллювиальные и озерно-аллювиальные отложения долины р. Таз
являются в основном эпигенетически промерзшими. Для них характер-
на повышенная льдистость в верхней части разреза, причем между гра-
нулометрическим составом и льдистостью описываемых отложений
существует достаточно четкая взаимосвязь. Для глинистых пород наи-
более характерна слоистая криогенная текстура с различной мощ-
ностью ледяных прослоев (от миллиметров до 5—10 см), при которой
суммарная весовая влажность чаще всего составляет 30—50%, повы-
шаясь в ряде разрезов до 60—70%. При их оттаивании можно ожидать
значительные тепловые осадки. Песчаные породы с типичной для них
массивной криогенной текстурой и весовой влажностью от 10—15 до
20—25% (рис. 176) в большинстве случаев при протаивании не дадут
416
заметных тепловых осадок. Исключение могут составить в ряде райо-
нов лишь мерзлые пылеватые пески, суммарная весовая влажность
которых на третьей надпойменной террасе может местами достигать
40—50% и более. В связи с этим льдистость описываемых комплексов
в целом различна, поскольку их дисперсность неодинакова. Наиболее
льдистыми являются верхнепл«йстоценовые озерно-аллювиальные отло-
жения, наименее льдистыми — аллювиальные отложения второй над-
пойменной террасы. Аллювиальные отложения первой надпойменной
террасы и поймы занимают промежуточное положение, причем сильно-
льдистые, по-видимому, сингенети-
чески промерзшие в самой верхней
части разреза современные аллюви-
альные отложения развиты в основ-
ном в нижнем течении р. Таз. Наи-
большей же льдистрстыо характе-
ризуются торфяные породы, кото-
рые, как уже указывалось, на
значительных .площадях перекрыва-
ют отложения любого из описывае-
Рис 176 Полигоны частот встречаемо-
сти весовой влажности мерзлых песков
долины р Таз в разрезах поймы (а),
II (и) и III (в) надпойменных террас.
То же для талых песков в разрезах
П (б') н III (в') террас. Кривые а, б,
в, б', в' построены по данным 7, 24, 16,
•15 и 40 определении соответственно
(определение влажности проводилось по
керну скважин)
Рис. 177. Полигоны частот встречаемо-
сти значении объемного веса скелета
талых песчаных (1) и глинистых (2)
пород долины р. Таз в разрезах поймы
(а), I (б), II (в) и III (г) надпоймен-
ных террас. Кривые а, б. в и г для пес-
ков построены по данным 42, 67, 99 и
33 определений соотвегственно, кривые
а, б, в и г для глинистых пород по-
строены пб данным 59, 30, 35 и 49 ана-
лизов соответственно
мых комплексов. Их весовая влажность изменяется в пределах
300—800% и соответственно осадки при протаивании могут достигать
70—80 см/м.
В долине р. Таз, так же как и в пределах вышеописанных долин
рек Надым и Нур, развиты участки с несливающейся мерзлотой. Кров-
ля многолетнемерзлых пород в их пределах в зависимости от литологии
разреза и природных условий залегает на глубинах от 5—10 до 20—
30 м. Распространены такие участки в основном южнее широты доли-
ны р. Варка-Сылькы. Температура талых пород па них, в общем повы-
шаясь к югу, изменяется от 0,2—0,5 до 1,0—1,5°. Распределение значе-
ний естественной влажности и нх величина в пределах участков с не-
417
сливающейся мерзлотой такие же, как и на территориях, в пределах
которых многолетнемерзлые породы отсутствуют. Естественная влаж-
ность талых песчаных пород изменяется от 5—10% в верхней части
разреза до 22—25% на глубинах 2—3 м и ниже уровня грунтовых вод.
Естественная влажность связных грунтов, средние значения которой
остаются в общем постоянными на всех геоморфологических уровнях,
изменяется обычно от 10—15% у бровок террас до 30—35%. Следует
отметить также, что по мере удаления от бровок террас общая влаж-
ность разреза возрастает за счет повышения уровня грунтовых вод.
Для показателей, характеризующих свойства пород долины р. Газ,
в общем характерен достаточно широкий размах значений, но наиболее
часто встречающиеся из них изменяются в более узких интервалах
(что наиболее свойственно талым песчаным породам). Однако и эти
относительно ограниченные интервалы наибольших частот встречаемос-
ти значений показателей свойств пород описываемой области в целом
шире аналогичных интервалов, приведенных выше' при характеристике
долин рек Надым и Пур. В этом так же, как и в литологических осо-
бенностях пород долины р. Таз, по-видимому, отражается тектониче-
ская обстановка времени их формирования.
Пески различного гранулометрического состава, как правило, име-
ют плотность 2,65—2,67 г/см3. У оторфованных песчаных разностей ее
значения могут понижаться до 2,55—2,60 г/см3.
Объемная масса скелета талых песков изменяется от 1,20 до
1,80 г/см3, причем наименьшие ее значения (1,20—1.,67 г/см3) характер-
ны для песков поймы, а наибольшие (1,49—1,80 г/см3) — для песков
первой надпойменной террасы (рис. 177,1). Средние значения этого
показателя изменяются от 1,55—1,65 г/см3 в разрезах надпойменных
террас до 1,45—1,55 г/см3 в разрезах поймы и имеют некоторую тен-
денцию уменьшения у пылеватых разностей. Значения объемной массы
скелета мерзлых песков, характеризующихся массивной криогенной
текстурой, в целом достаточно близки к вышеописанным и в разрезах
надпойменных террас обычно заключены в пределах 1,40—1,60 г/см3,
но в отдельных случаях у оторфованных пылеватых песков со слоистой
криогенной текстурой они могут снижаться до 1,0 г/см3.
Талые озерно-аллювиальные и аллювиальные пески имеют порис-
тость, изменяющуюся в целом от 28 до 55%. В разрезах надпойменных
террас наиболее часто она составляет 36—40%, а в песчаных осадках
поймы — 41—45%. В среднем наименьшей пористостью (38—39%)
обладают талые пески первой надпойменной террасы, в разрезах кото-
рой весьма часто (свыше 32%) встречаются пески плотного сложения
(СНиП П-Б, 1-62), и лишь у немногих (более 3%) песчапых разностей
сложение рыхлое. В большинстве же разрезов террас песчаные грунты
области находятся в среднем по плотности сложении, а в разрезах
поймы до 44% песков имеют рыхлое сложение (рис. 178).
В мерзлых песках с массивной криогенной текстурой показатели
пористости в целом достаточно близки по величине к аналогичным по-
казателям талых песчаных грунтов. Лишь мерзлые, льдистые, обычно
оторфованные пылеватые пески могут обладать пористостью 60% и бо-
лее. В большинстве случаев мерзлые песчаные грунты долины р. Таз
с массивной криогенной текстурой характеризуются нормативными
сопротивлениями нормальному давлению от 7-10®—9-105 Па при темпе-
ратурах выше —1°С до 14-105—le-lO’na при температурах минус
2,5—3°. На самом севере области, где температуры пород понижаются
до минус 4°, нормативные сопротивления песчаных грунтов возрастают
до 18*4 0s Па и более.
418
.Коэффициенты фильтрации талых леской долины р. Таз изменя-
ются от 0,1—0,2 до 15 м/сут, причем наибольшие их значения чаще
всего свойственны лескам второй надпойменной террасы. Величина
коэффициента фильтрации песков средней крупности наиболее часто
равна 5—8 м/сут, мелких — 1,3 м/сут, а у пылеватых — в среднем не
превышает 1,0 м/сут.
Показатели свойств глинистых пород, которые в разрезах долины
р. Таз играют весьма существенную роль, в общем близки к аналогич-
ным характеристикам связных
грунтов Надымской и Пуровской
областей. Плотность их изменя-
ется от 2,67—2,70 г/см3 у супесей
и легких и средних суглинков
до 2,71—2,74 г/см3 у тяжелых
суглинков и глин. Объемная мас-
са скелета талых глинистых
грунтов в целом изменяется от
1,14 до 1,80 г/см3, причем средние
ее значения для отдельных лито-
стн значений пористости талых песча-
ных (I) и глинистых (2) пород долины
р. Таз в разрезах поймы (а), I (б),
II (в) и III (г) надпойменных террас
Рис 178. Полигоны встречае-
мости песков с различным ха-
рактером сложения в разрезах
поймы (а), I (б), II (в) и
III (г) надпойменных террас.
Кривые а, б, в и г построены
по данным 42, 67, 99 и 33
анализов соответственно
логических разностей несколько уменьшаются с увеличением их дис-
персности. Наиболее часто встречающиеся значения объемной массы
скелета пород для первой и второй надпойменных террас равны 1,60—
1,70 г/см3, для третьей — 1,40—1,60 г/см3, а в разрезах поймы более
или менее равномерно распределены от 1,20 до 1,50 г/см3 (см.
рис. 177, 2). У мерзлых глинистых образований размах значений этого
показателя в целом немного шире, а наиболее часто встречающиеся
значения заключены в диапазоне 1,40—1,70 г/см3. Местами встречаются
значения, приближающиеся к 1,0 г/см3 (например, по левобережью
р. Худосей, где средние сильнольдистые суглинки в верхней части раз-
реза первой надпойменной террасы имеют объемную массу скелета от
419
0,95 до 1,10 г/см-). Общий размах значений пористости талых связных
1рунтов составляет 31—60%, причем интервал наибольших частот их
встречаемости в разрезах первой и второй надпойменных террас равен
36—40%, в разрезах третьей — 41- 45% и поймы — 41—55%
(рис. 179, 2). В образованиях поймы относительно чаще, чем в осадках
других комплексов, встречаются связные породы, пористость которых
превышает 50%, что связано с общей невысокой плотностью современ-
Рис. 180 Иитсчснпчо растущий овраг в прибровочиой части III надпой-
менной террасы в районе пос. Тазовскнй. Фото В. Т. Трофимова
пых осадков, большая часть которых прошла лишь первую стадию
литогенеза. У грунтов того же состава, но находящихся в многолетне-
мерзлом состоянии и характеризующихся небольшой льдистостью, по-
ристость в целом несколько выше. Нормативные сопротивления таких
грунтов нормальному давлению, если их льдистость за счет ледяных
включений не превышает 40%, увеличиваются от 3-105—4-105 Па в юж-
ных районах области, где среднегодовые температуры мерзлых толщ
выше —1°, до 7-Ю5—9-105Па в северных ее частях при температурах
пород минус 2,5—4°. Во многих разрезах, пористость пород в пределах
которых достигает за счет высокой льдистости 60—70%, нормативные
сопротивления существенно снижаются.
Талые глинистые породы имеют различную консистенцию. В самой
верхней части разрезов террас, на дренированных участках, в виде
узких полос, примыкающих к рекам, консистенция их пластичная или
иногда даже полутвердая. На поймах рек и на некотором расстояпии
от бровок надпойменных террас она пластичная или скрытотекучая.
Также пластичную или скрытотекучую консистенцию и тиксотропные
свойства обычно приобретают мерзлые связные грунты при оттаивании.
Наиболее благоприятными инженерно-геологическими условиями в
пределах долины р. Таз так же, как и в долинах ранее описанных рек,
характеризуются талые участки первой и второй надпойменных террас,
сложенные песчаными или супесчаными породами. Именно в таких
условиях возведены все сооружения в поселках Красноселькуп и Толь-
420
ка. На участках, с.'южеппых талыми глинистыми породами, условия
значительно хуже, что в основном обусловлено высокой влажностью
пород. На участках развития многолетнемерзлых пород условия прове-
дения строительства наиболее сложные, объем инженерно-геологиче-
ских изысканий, необходимый для составления наиболее рационального
проекта освоения этих' территорий, огромный. В поселках, возведенных
в таких условиях, достаточно интенсивно развиваются овраги (рис. 180)
и солифлюкционные процессы.
ГЛАВА X
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА СУБМАРИННОЙ ЧАСТИ
ЗАПАДНО-СИБИРСКОЙ ПЛИТЫ
Северная оконечность Западно-Сибирской плиты располагается на
шельфе Карского моря, занимая его юго-западную часть, включая
Байдарацкую, Обскую, Тазовскую, Гыданокую губы и Енисейский за-
лив. Протяженность области с севера на юг без губ и заливов 400—
700 км, с запада на восток — 900 км. Общая площадь субмаринной ча-
сти региона около 400 тыс. км2, в том числе на долю Енисейского зали-
ва, Байдаранкой, Обской и Гыдапской губ приходится свыше
60 тыс. км2.
Глубины моря на большей части описываемой территории не пре-
вышают 50—60 м. Залив и губы тоже мелководны. Енисейский залив
имеет глубины 18—30 м, а глубины Обской губы —13—24 м. К наибо-
лее глубоким впадинам описываемой акватории относится Восточно-
Новоземельский желоб с глубинами 200—435 м, который протягивает-
ся вдоль всего восточного побережья, и отдельные понижения морского
дна до 240 м, расположенные к 'востоку от о. Вайгач.
Приливные явления имеют правильный полусуточный характер.
Величина прилива невелика и в сизигию не превышает 0,6 м, исклю-
чениями являются Обская губа и Енисейский залив, в которых величи-
на сизигийного прилива достигает 1,85 и 1 м соответственно. Ледовый
покров уменьшает величину прилива. Скорость приливных течений как
правило наивысшая там, где величина прилива значительная и может
достигать 2—3 км/ч.
Величины сгонно-нагоиных колебаний уровня ие превышают в мо-
ре 0,6—1 м, увеличиваясь в Обской губе до 3,5 м н Енисейском зали-
ве до 2 м. При сильных ветрах с материка в летнее время образуется
осушка, ширина которой на огмелых берегах может'достигать сотен
метров и первых километров.
Постоянные течения образуют в западной части Карского моря
циклонический кругооборот, западной периферией которого является
Восточно-Новоземельское течение, а восточной — Ямальское течение ко-
торое у северной оконечности п-ова Ямал усиливается Обь-Енисейским
течением. Из устьев Оби и Енисея вдоль берегов Таймыра к проливу
Вилькицкого идет Западно-Таймырское течение. Скорости 'постоянных
422
течений обычно менее 0,2 км/ч, достигая 1 км/ч только в проливах и
на выходе из устьев Оби и Енисея.
Волнение существенно зависит от ледовых условий, поэтому наи-
большая интенсивность его наблюдается в осенние месяцы, когда вели-
чина разгона составляет 750—900 км. Волны достигают высоты 8 м.
Льды описываемого района в основном имеют местное происхож-
дение. Граница берегового припая окончательно устанавливается в се-
редине зимы, а местами — и к концу зимы. В среднем ширина при-
пайной полосы составляет 10—20 км. Все остальное пространство за-
нято подвижными льдами различной сплоченности Площадь, занятая
чистой водой, составляет не более 5—10% от общей акватории. Наи-
большей толщины (1,5—2 м) лед достигает в мае. У северной кро-мки
припая существуют стационарные полыньи. Начало весеннего ледохода
в Обской губе и Енисейском заливе приходится на I—II декаду июля,
полное очищение этих водоемов от льда происходит в начале III дека-
ды июля. К сентябрю Карское морс в пределах Западно-Сибирской
плиты полностью очищается ото льда. В конце сентября начинается
ледообразование. В первых числах октября происходит устойчивое
ледообразование в Енисейском заливе и Обской губе. Ледостав здесь
наступает в 111 декаде октября — начале 'ноября. Лед держится 210—
260 дней.
В зимнее время температура морской воды отрицательная, дости-
гает —1,8°. Летом вода в приповерхностных слоях прогревается. По-
вышению температуры морских вод у поверхности способствует поступ-
ление в весенне-летний 'период большого количества талых речных вод
и сравнительно теплых вод Баренцева моря. Всего в Карское море
поступает в год 1290 км3 речных вод, обеспечивающих величину тепло-
вого стока в летнее время в среднем 5600-1012 ккал. Речные воды рас-
текаются по поверхности, препятствуя конвекционному поступлению
тепла в более глубокие слои моря. Перемешиванию вод способствуют
лишь течения и волнения. Однако глубина волнового перемешивания
не превышает нескольких метров. С глубины нескольких десятков
метров температура придонных вол остается круглый год отрицатель-
ной В навигационный период (август — сентябрь) наибольшая темпе-
ратура воды на поверхности (до +16°) наблюдается в Обской губе и
Енисейском заливе.’ В Обско-Енисейском районе Карского моря, Бай-
дарацкой губе и юго-западной части моря температура воды на по-
верхности 6—8°. В юго-восточной части Карского моря температура
поверхностного слоя воды, достигая вблизи побережья п-ова Таймыр
+3°, быстро уменьшается по мере продвижения к северу.
Вода в южной части Обской губы и Енисейского залива пресная,
в средней части этих аиваторий вода несколько осолонена под воздей-
ствием приливов и нагонов. Для Обь-Енисейского района Карского
моря характерна соленость 8—12%о. Далее, по мере продвижения к
северу и западу соленость воды на поверхности возрастает, достигая
25—32%о. Зимой соленость поверхностных вод возрастает, приближа-
ясь к нормальной, pH вод 8,2—8,4.
Присутствие в водах сульфатов в количестве 2—2,6 г/л и магния
свыше 1 г/л определяет сульфатную и магнезиальную агрессивность
вод к бетону. Коррозионная активность вод -к цветным и черным ме-
таллам средняя и высокая.
Климат холодный, арктический. Располагаясь между относительно
теплыми морями Северной Атлантики и холодными районами цент-
ральной Арктики, описываемая область характеризуется неустойчивой
погодой, сильными ветрами, превышающими 40 м/с и быстрыми изме-
423
нениями температур. Среднегодовые температуры от —6 до —12°.
Среднемесячные температуры самого холодного месяца — января — в
различных участках области составляют от —30 до —18°, среднеме-
сячные температуры наиболее теплого месяца — июля — изменяются по
направлению с севера на юг от +2 до +8°. Осадки выпадают преи-
мущественно в виде снега. Среднегодовое количество их достигает
350—500 мм.
Рельеф морского дна различен на участке преимущественно вос-
ходящих и нисходящих иеотектонических движений. В пределах Маи-
газейского 'поднятия и частично Островного вала располагается дену-
дационная равнина с плоской поверхностью — Ямало-Гыданекая от-
мель (Дибнер, 1970). В зоне интенсивного опускания земной коры
располагается Восточно-Новоземельский желоб, представляющий собой
ряд глубоких впадин, разделенных в большинстве своем невысокими
поднятиями. Между Ямало-Гыдапской отмелью и Восточно-Новозе-
мельским желобом располагается ряд глубоких впадин, перемежаю-
щихся с поднятиями относительной высотой свыше 100 м. Этот район
с круппохолмисто-котловинным рельефом получил название Западно-
Карской подводной холмистой равнины (Дибнер, 1970).
Геологическое строение шельфа и инженерно-геологические свой-
ства донных осадков. В качестве коренной основы в регионе принято
рассматривать отложения мезокайнозойского (доверхнеолигоцепового)
платформенного чехла (Попов, 1969) залегающие в субмаринной
части Западно-Сибирской плиты на доюрском фундаменте, сложенном
главным образом карелидами, реже байкалидами, герцинидами и .мезо-
зоидами. Глубина залегания фундамента в центральной части рас-
сматриваемой области свыше 4 тыс. м, у внешних границ ее — менее
1 тыс. м. Отложения платформенного чехла образуют крупную синкли-
нальную структуру, получившую название Южно-Карской синеклизы
(Погребицкий и др., 1972). Днище синеклизы осложнено валами и
внадина.ми, относительные амплитуды которых не превышают тысячи
метров. На крыльях, углы наклона которых достигают 2—3°, также
выделяются структуры второго порядка, наиболее крупные из которых
на западе — Пахтусовская плакантиклиналь, на востоке — Свердруп-
ский прогиб.
Исходя из истории геологического развития северной оконечности
Западно-Сибирской плиты, прогнозный геологический разрез .мезо-
кайнозойского платформенного чехла субмаринной части региона мо-
жет быть представлен в следующем виде.
Нижняя юра и ааленский ярус средней юры. Угленосная форма-
ция: песчаники, алевролиты с прослоями аргиллитов, конгломератов и
углей. Мощность до 300 м.
Байосский, батский ярусы средней юры, келловейский, оксфорд-
ский, кимериджский и титонский ярусы верхней юры, валанжинский
и готеривский ярусы ннжпего мела. Терригенная формация: полимик-
товые, кварцево-полевошпатовые и лептохлоритовые песчаники, але-
вролиты, аргиллиты, гравелиты, аргиллитоподобиые глины. Мощность
до 1600 м.
Барремский и аптский ярусы нижнего мела. Угленосная формация:
аргиллиты, аргиллитоподобные глииы, глинистые алевролиты, пески,
песчаники с прослоями бурых углей. Мощность до 800 м.
Альбский ярус нижнего мела, сеноманский, туронский и коньяк-
ский ярусы верхнего мела. Терригенная формация: глины, алевриты,
алевролиты, пески, песчаники с глауконитом, пиритом, сидеритом и
фосфоритом. Мощность до 800 м.
424
Саптоиский и кампанский ярусы верхнего мела. Кремнисто-тер-
ригенная формация: пески и алевриты, опоковидные глины, глинистые
опоки, опоки, алевролиты па опаловом цементе. Мощность до 400 м.
Маастрихтский и датский ярусы верхнего мела. Терригенная фор-
мация: глины алевритистые, алевриты, пески, песчаники. Мощность
до 200 м.
Нижний и средний палеоген, нижний олигоцен. Кремнисто-глауко-
нитовая формация: опоки, опоковидные и диатомовые глины, алеври-
тнетые глины с кремнеземом, пески с глауконитом. Мощность до 300 м.
Приведенный прогнозный разрез относится к центральной части
синеклизы. На крыльях, вблизи границ региона, разрез очевидно,
представлен терригенными преимущественно круппообломочпыми угле-
носными отложениями суммарной мощностью до 1000 м.
Поверхностные отложения шельфовой области представлены впа-
динным и сводовым геолого-генетически ми комплексами позднекайпо-
зойских морских, ледниково-морских и озерпо-аллювиальпых отложе-
ний, а также голоцеповыми осадками Карского моря. Впадипный
комплекс свойствен прогибам, сводовый — поднятиям.
Приновоземельский прогиб сложен комплексом морских алеври-
тоглинистых осадков общей мощностью около 100 м. Прогнозный раз-
рез отложений неотсктопического комплекса Приповоземельского про-
гиба представляется в следующем виде.
Впадипный геолого-генетический комплекс морских отложении.
1. Верхний олигоцен. Глины каолиновые. Мощность до 2—3 м.
2. Неоген. Глины, суглинки гидрослюдистыс, без включений. Мощ-
ность до 30 м.
3. Нижний плейстоцен. Демьянский горизонт. Суглинки валунные
со шебнем и гравием. Мощность до 10 м.
4. Средний плейстоцен. Тобольский горизонт. Глины без включе-
ний. Мощность до 20 м.
5. Средний плейстоцен. Самаровс.кий-сапчуговско-тазовский гори-
зонты. Глины, суглинки, супеси с валунами, галькой, щебнем и гра-
вием. Мощность до 50 м.
6. Верхний плейстоцен. Казаицевский юризопт. Суглинки и супе-
си без включений. Мощность до 10 м.
7. Верхний плейстоцен. Зырянский горизонт. Глины ленточные,
суглинки. Мощность 2—3 м.
8. Верхний плейстоцен. Каргинский горизонт. Суглинки, супеси.
Мощность до 10 м.
9. Верхний плейстоцен. Сартанский горизонт. Суглинки и супеси
с гравием, щебнем и галькой, илы. Мощность до 10 м.
Вблизи абразионного уступа, по-видимому, существует узкая поло-
са, сложенная грубообломочными отложениями.
Разрез верхнекайнозойских отложений, слагающих Байдарацкий
прогиб, расположенный ближе к области сноса, отличается присут-
ствием песчаных отложений и увеличением общей мощности до 200 м.
Мангазейское поднятие и Островной вал сложены преимуществен-
но песчаными фациями в различной степени размытыми. В приосевых
участках поднятий мощность верхнекайнозойского чехла сокращается,
по-видимому, от десятков до единиц метров. Прогнозный разрез отло-
жений неотектонического комплекса, слагающих зоны поднятий, сле-
дующий.
Сводовый геолого-генетический комплекс морских, ледниково-мор-
ских, водно-ледниковых и озерно-аллювиальных отложений.
425
1. Средний плейстоцен. Самаровский — санчуговско-тазовский го-
ризонты. Крупнообломочный материал с песком и супесью. Мощность
до 10 м.
2. Верхний плейстоцен. Казанцевский горизонт. Пески, супеси, су-
глинки. Мощность 5—50 м.
3. Верхний плейстоцен. Зырянский горизонт (в пограничных райо-
нах с Таймыром). Водно-ледниковые, валунные и гравийно-галечни-
ковые пески. Мощность до 10 м.
4. Верхний плейстоцен. Каргинскнй горизонт. Озерно-аллювиаль-
ные пески с прослоями супесей, суглинков и торфов. Мощность до
20 м
В узких грабенообразпых депрессиях, осложняющих свод Мапга-
зейского поднятия, к которым приурочены эстуарии крупных рек, мощ-
ность морских и аллювиальных суглинистых песчаных и супесчаных
отложений достигает 300 м (Погребидкий и др., 1971).
Из поверхностных отложений доголоценового возраста, слагаю-
щих шельф, в инженерно-геологическом отношении изучались по не-
многочисленным донным пробам лишь верхнеплейстоцеповые (сартан-
ские и каргинские?) осадки.
Наиболее распространенной разновидностью верхнеплейстоцепо-
вых грунтов являются серые и светло-серые суглинки с различным со-
держанием пылеватых и глинистых частиц, иногда с отдельными зер-
нами гравия и мелкой гальки. В глубоководных районах верхпеплей;
стоценовые осадки более глинистые, слабоуплотпепные. По степени
литификации, обусловленной историей постседиментационного этапа,
верхнеплейстоцеповые отложения можно разделить на уплотненные
илы (суглинистые и глинистые) и глинистые породы (преимуществен-
но суглинки). Гранулометрический состав отложений приведен
в табл. 44.
Таблица 44
Гранулометрический состав верхнеплейстоценовых морских отложений субмаринной части
Западно-Сибирской плиты
Размер фракции, мм Содержание п весопых проаеных
СУГЛ'ШНСПЫС ИЛЫ ГЛИИНСТЬЮ ИЛЫ суглинки
Крупнее 2 един, зерна —— един, зерна 5,8—26,2
2—0,05 1,6—28,6 0,8—10,6
0,05—0,002 33,4—64,8 7,0—30,4 34,7—58,3
Мельче 0,002 18,3—38,5 32,6—76,3 20,4—36,2
Количество определений 9 12 5
В минералогическом составе песчаной и алевритовой фракции пре-
обладает кварц, а в составе глинистой фракции — гидрослюда. Пре-
делы изменения основных физико-механических характеристик выде-
ленных разновидностей приведены в табл. 45.
Как видно из табл. 45, верхнеплейстоценовые илы имеют текуче-
пластичиую и текучую консистенцию и могут быть отнесены к породам
особого состава, состояния и свойств. Верхнеплейстоценовые суглинки
имеют мягкопластичную консистенцию и, благодаря более высокой
плотности и структурной прочности, существенно отличаются по своим
механическим свойствам от илов. Следует отметить, что приведенные
в табл. 45 значения инженерно-геологических свойств относятся только
426
Таблица 45
Инженерно-геологические свойства верхиеплейстоцеиовых морских отложений
.субмаринной части Западно-Сибирской плиты
1 Юказатель Суглинистые пли Глинистые илы Суглинки
Объемная масса, г/см3 1,71—1,89 1,52—1,69 1,90—2,00
Плотность, г/см* 2,64—2,70 2,66—2,72 2,66—2,70
Коэффициент пористости . 0,85—1,32 1.45—2,24 0.67—0.92
Естественная влажность, % . . ... 32—50 54—83 25—32
Предел текучести, % 28—42 45-62 27—36
Предел пластичности, % 20—26 26-34 18—23
Число пластичности, Ча • 8-16 19—30 9—15
Сопротивление сдвигу, X 10» Па 0,12—0.25 0,10—0.20 0,30—0,50
Модуль деформации, X 10» Па . . . . 20—30 8—15 40—70
Показатель консистенции, В 0,85—1,5 0,92—1,6 0,64—0,80
Количество определений . . ... 9 12 5
к кровле верхиеплейстоценовых отложений, поскольку более глубокое
опробование отсутствует.
Голоценовые осадки, имеющие почти повсеместное распростране-
ние на шельфе юго-западной части Карского моря, представлены пес-
ками и илами. Пески распространены на прибрежных участках, зани-
мая также обширные площади в пределах Ямало-Гыдапского мелко-
водья. Пески, как правило, мелкие, кварцевые, с обломками раковин.
Мощность голоцеповых песков — единицы метров.
Илы распространены в негативной зоне шельфа (в желобах и за-
падинах), а также в депрессиях Ямало-Гыдапской отмели, на дне
заливов и губ. Мощность илов от 2 до 15 м, в отдельных «спокойных»
заливах — до 25—30 м. Илы представляют собой глинистые грунты
в начальной стадии своего формирования, образовавшиеся как струк-
турный осадок в морской воде и обладающие весьма высокими влаж-
ностью, пористостью, незначительной структурной прочностью, что по-
зволяет классифицировать их как породы особого состава, состояния
и свойств. В составе глинистых минералов преобладает гидрослюда,
резко подчиненное положение занимают смешапослойпые минералы,
хлорит, каолинит и монтмориллонит. Содержание растворимого желе-
за в осадках, как правило, не превышает 5% и лишь в илах Восточ-
но-Новоземельского желоба достигает 5—10%. Отмечается также при-
сутствие марганца до 1—2%. карбонаты в донных осадках содержат-
ся в количестве до 1%. Лишь вблизи Новой Земли за счет привноса
продуктов разрушения палеозойских известняков и доломитов примесь
карбонатного материала достигает 10—20%.
В табл. 46, 47 приведены гранулометрический состав и пределы
изменения некоторых показателей инженерно-геологических свойств
голоценовых осадков. Большая амплитуда колебания значений основ-
ных физико-механических показателей, приведенных в табл. 47, объяс-
няется пе только существенным различием механического состава илов
внутри выделенных групп, но и ощутймым увеличением плотности, а
следовательно и прочностных характеристик, с глубиной по разрезу.
Уменьшение коэффициента пористости находится в логарифмической
зависимости от увеличения бытового давления (Мухин, 1965; Мельниц-
кий, 1972а). С увеличением глубины залегания происходит отжатие
части поровой влаги, постепенное уменьшение пористости и укрепле-
ние структурных связей. Уже па глубине 1,5—2,0 м от поверхности го-
427
Таблица 46
Гранулометрический состав голоценовых морских отложений субмаринной части
Западво-Сибирской плиты
Размер фра кии il, мм Содержание к кесопых процентах
супесчаные илы суглинистые илы 1ЛИИ||СТЫС ялы
Kpvnnee 2 единичные зерна единичные зерна —
2—0,05 26,4—46,2 1,4—30,1 0,6—11,2
0,05—0,002 29,6—54,3 31,7—63,9 7,2—48,0
Мельче 0,002 12,8 -20,5 17,5—38,6 36,5—66,1
Количество определений 14 21 18
Таблица 47
Инженерно-геологические свойства голоценовых морских илов субмаринной части
Западно-Сибирской плиты
Супесчаные Cyi липистые Глинистые
Пока мтель ИЛЫ или нЛы
Объемная масса, г/см3 • . . . . 1,72—1,88 1,53—1,89 1,38—1,68
Плотность, г/см? ... 1,62—2,68 2,63—2,71 2,64—2,73
Коэффициент пористости .... ... 0.94—1,26 1,02—1.84 1,47—3,48
Естественная влажность. % . 34—46 35—67 55—152
Предел текучести. % . . . ... 23—32 27—43 43—67
Предел пластичности, % 18—25 19—26 24 -37
Число пластичности, б/р . 3—7 8—17 19—32
Сопротивление сдвигу, X Ю5 Па 0,10-0,25 0,05—0,12 0,02—0,10
Модуль деформации. X 10* Па 25—40 10—25 3—10
Показатель пористости. % 1,6—3,2 1,4—2,8 1,5—3,8
Количество определений 14 21 18
лоценовые и.лы в образцах естественной структуры воспринимаются
как пластичные породы и лишь при механическом воздействии пере-
ходят в текучее состояние. Отношение пластической прочности в нена-
рушенном состоянии к ее значению для пасты колеблется от 2 до 6,
что указывает на ярко выраженные тиксотропные свойства илов.
Исключая самый поверхностный покров (до глубины 3—5 мм),
во всей толще дойных отложений господствует закисная среда, что
находит свое отражение в зеленовато-черном цвете грунтов и процес-
сах сульфатредукции вплоть до образования сероводорода и роста
кристаллов аутигенного пирита. Коррозионная активность среды к чер-
ным и цветным металлам высокая.
Поровые воды донных осадков по своему химическому составу
являются хлоридными магниево-патриевыми и практически пеотлича-
ются от морской воды, обладая- лишь несколько более высокой мине-
рализацией. Присутствие сульфатов и магния свыше 1—2 г/л обуслов-
ливает агрессивность вод к бетону.
Сколько-нибудь планомерных геотермических наблюдений в откры-
том море не проводилось, но единичные замеры температуры показали,
что на глубине 1,0—1,5 м от поверхности дна она близка температуре
придонных вод (0—1,5°), а в более глубоких слоях несколько выше, что
обусловливает отсутствие многолегнемерзлой зоны, так как темпера-
тура замерзания иловых вод обычно ниже —2°. В узкой прибрежной
полосе, где припайный лед большую часть года лежит на дне и на
428
молодых аккумулятивных формах донного рельефа, представленных
косами, барами, пересыпями, температура донных отложений опуска-
ется ниже - 2°. Здесь с глубины свыше 1,5 м распространены много-
летнемерзлые Отложения (Усов, 1967), мощность которых, по-виднмо-
му, не превышает 10—15 м.
Из современных геологических процессов в субмаринной части
Западно-Сибирской плиты наибольшее инженерно-геологическое зна-
чение имеет движение наносов. Под действием течений и штормового
волнения большие массы наносов перемещаются, образуя вдольберего-
вые потоки, изменяя батиметрию дна и формируя отмели, банки, косы
и бары. В юго-западной части Карского моря движение вдольберего-
вых потоков наносов имеет общее направление с запада на восток.
Граница подвижных, преимущественно песчаных наносов в зависимо-
сти от расчлененности рельефа дна и силы штормового волнения рас-
полагается на глубине от 20 до 50 м. Однако в зимние месяцы, когда
море сковано льдами, алевритовые и глинистые частицы имеют воз-
можность осаждаться практически при любой глубине моря, даже на
самых мелководных его участках. Когда море очищается от льдов,
первый же сильный шторм приводит к тому, что топкий слой алеври-
тово-глинистого материала переходит во взвешенное состояние, обра-
зуя придонную суспензию. Под действием силы тяжести и морских
ючений начинается движение придонной суспензии, в результате ко-
торого тонкий взвешенный материал, увлекая за собой более крупные
частицы, перемещается в локальные депрессии дна и более глубоко-
водные районы моря, а скорость накопления осадков на отдельных
участках дна может в несколько раз превышать скорость обычного
пелагического осадконакопления и достигать 1,5—2,0 м в тысячу лет.
На крутых склонах подводных впадин и желобов перемещение
наносов может вызвать оползни и суспензионные потоки.
Из других процессов на инженерно-геологические условия строи-
тельства в шельфовой области существенное влияние оказывает под-
вижка припайных льдов, торошение, образование стамух.
Заключение. Прогнозная оценка инженерно-геологических условий
субмаринной части Западно-Сибирской плиты позволяет сделать неко-
торые общие выводы. Во-первых, основное различие рассматриваемой
части Западно-Сибирской плиты от арктических ее районов, располо-
женных на суше, кроме субмаринного положения, состоит в терми-
ческом режиме поверхностных отложений. На шельфе поверхностным
отложениям присущи постоянные температуры, находящиеся, как пра-
вило, выше точки замерзания вод, насыщающих грунты. Мерзлые
породы присутствуют на шельфе лишь как исключение. Породы осо-
бого состава, состояния и свойств, представленные илами, хотя и
имеют весьма широкое площадное распространение в субмаринной ча-
сти плиты, однако характеризуются небольшой мощностью и относи-
тельной выдержанностью ипжеиерно-геологичсских свойств, закономер-
но изменяющихся с глубиной по разрезу, чего нельзя сказать о мерз-
лых покровных отложениях Западной Сибири.
Во-вторых, различие инженерно-геологических условий тех или
иных районов субмаринной части Западно-Сибирской плиты между
собой определяется, главным образом, характером неотектонических
структур и современных движений земной коры. Эти факторы обус-
ловливают мощность, состав и инженерно-геологические свойства от-
ложений, а также рельеф морского дна. Рельеф дна в свою очередь
определяет гидрологическую обстановку, а тем самым характер осад-
конакопления и других современных геологических процессов.
РАЗДЕЛ III
ОПЫТ СТРОИТЕЛЬСТВА
И ИЗМЕНЕНИЕ ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ
ПОД ВЛИЯНИЕМ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА
Краткий очерк хозяйственного освоения
Западной Сибири
Комплексное и планомерное изучение и освоение природных богатств
Западно-Сибирской плиты началось лишь в советское время. До Вели-
кой Октябрьской социалистической революции на территории Запад-
ной Сибири небольшие фабрики и заводы, судостроительные верфи
были сосредоточены в основном в се южных районах и крупных горо-
дах, была лишь построена первая в Сибири железная дорога и при
этом возведены мосты через Тобол, Иртыш и Обь. В годы первых
пятилеток и предвоеные годы разворачивается строительство крупных
промышленных предприятий, ведется реконструкция городов, расши-
ряется сеть железных и автомобильных дорог.
Широкого размаха достигло строительство на территории Запад-
ной Сибири в годы Великой Отечественной войны. Сюда эвакуируется
ряд предприятий тяжелой н легкой промышленности. В это время
строительство ведется максимально ускоренными и наиболее дешевыми
способами. Начиная с 1943 г. в крупных промышленных городах
Западной Сибири (Новосибирске, Омске, Барнауле и др.) начинается
капитальное жилищное строительство.
В послевоенный период начинается подъем всех отраслей народ-
ного хозяйства при преимущественном развитии тяжелой промышлен-
ности. Это, в частности, выразилось в строительстве крупного нефте-
перерабатывающего завода в Омске и транссибирского магистрального
нефтепровода Туймазы — Омск — Новосибирск — Иркутск.
Продолжается развитие энергетической базы Западной Сибири:
строится Новосибирская ГЭС на Оби, создастся сеть тепловых элек-
тростанций, прокладываются высоковольтные линии электропередач
напряжением ПО—220 кВ. В индустриальных центрах усиливается жи-
лищное и культурно-бытовое строительство.
Однако все это строительство не коснулось северных и централь-
ных районов Западно-Сибирской низменности, которые осваивались
очень слабо. Все изменилось после того, когда длительные и упорные
поисковые и геолого-разведочные работы привели к открытию в 1953i.
газовых н в 1960 г. нефтяных месторождений и даже целых нефте-
газоносных районов как раз в центральных и северных частях Запад-
ной Сибири. С этого времени начинается новый этап в освоении Запад-
но-Сибирской низменности.
430
Уже в Директивах XXIII съезда КПСС по восьмому пятилеТнему
плану была поставлена задача: создать в Западной Сибири на базе
открытых месторождений нефти и газа, а также ее лесных богатств
крупный народнохозяйственный комплекс. Весной 1965 г. ЦК ВЛКСМ
объявляет новый энергетический район страны Всесоюзной ударной
комсомольской стройкой. Разворачивается грандиозное строительство.
Ведется обустройство нефтяных и газовых месторождений, строитель-
ство нефтегазопроводов, железных и автомобильных дорог, ГРЭС,
высоковольтных линий энергопередач напряжением 500 кв, крупных
аэродромов, причальных и портовых сооружений. Бурными темпами
развивается жилищное строительство. Возникают новые города и по-
селки современного типа (Сургут, Нижневартовск, Урай, Нефтею-
ганск, Надым, Уренгой и другие). Крупные работы начали проводить-
ся по сельскохозяйственному освоению территории.
XXIV съезд КПСС в Директивах по девятому пятилетнему плану
предусмотрел еще более интенсивное освоение природных богатств
Западно-Сибирской низменности, наметил создать здесь крупнейшую
в стране нефтедобывающую промышленность.
В решениях XXV съезда КПСС намечено ускорить выявление и
разведку новых месторождений нефти и газа в Среднем Приобье и на
севере Тюменской области, увеличить заготовку древесины, расширить
трапспортно-дорожнос строительство, ускорить развитие экономики
края.
Создание нового промышленного района настоятельно требует
научных обоснований и различных рекомендаций. Ряд научно-исследо-
вательских и проектных организаций работают над проблемами изу-
чения и освоения Западной Сибири, разрабатывая более экономичные,
надежные и ускоренные методы изысканий и строительства. Эффектив-
ность этих разработок повысится как при инженерно-геологической
характеристике территории Западной Сибири, так и при обобщении
опыта проведения инженерно-геологических изысканий, проектирова-
ния, строительства и эксплуатации различных видов инженерных соо-
ружений. Такое краткое обобщение мы проводим применительно к вы-
деленным широтным зонам с различной инженерно-геологической об-
становкой и применительно к различном типам строительства.
Опыт строительства в зоне распространения
многолетнемерзлых пород
Общая характеристика условий строительства. Основными вопросами
при проведении инженерно-геологических изысканий и проектирова-
нии фундаментов в районах распространения мпоголетнемерзлых по-
род являются: изучение свойств, состава и криогенного строения мерз-
лых грунтов, способных давать значительные осадки при оттаивании;
выяснение характера мерзлотных процессов и явлений; прогноз изме-
нения их в период освоения территории; выяснение процессов взаимо-
действия мерзлых грунтов с фундаментами возводимых зданий и
сооружений. Особо важное значение для оценки мпоголетнемерзлых
грунтов как оснований сооружений имеют состав, льдонасыщенность
и температура мерзлых рыхлых отложений, что в первую очередь
определяет характер и величину их деформаций. При этом существен-
ную роль играет способ формирования мерзлых толщ. По данным
Г. И. Дубикова (1970), возможные осадки четвертичных грунтов За-
падной Сибири «с сингенетическим типом промерзания в 1,5—3,0 раза
больше, чем грунтов того же состава, промерзших по эпигенетическому
типу».
431
Протаивание и вследствие этого проседание, «пучение грунтов,
развитие термокарстовых, солифлюкционпых, эрозионных и других про-
цессов п явлений часто влекут за собой совершенно недопустимые
деформации сооружений. Поэтому в зависимости от местных инженер-
но-геологических условий и характера сооружений строительство ведет-
ся обычно по двум принципам: либо с сохранением природного мерз-
лого состояния грунтов, либо допускают их оттаивание перед началом
пли в процессе строительства. Проектирование фундаментов сооруже-
ний па вечномерзлых грунтах регламентировано СНиП П-Б. 6-66.
Изучение свойств мерзлых грунтов и строительство на вечной
мерзлоте на территории Западной Сибири началось преимущественно
в послевоенные годы. Основными строительными объектами здесь яв-
ляются линейные сооружения (железные дороги и недавно построен-
ные газопроводы), речные порты и причалы, аэродромы. В настоящее
время строятся также крупные населенные пункты, идет обустройство
газовых месторождений.
Особенностью размещения строительных объектов па севере За-
падной Сибири является, с одной стороны, необходимость располо-
жения их в долинах судоходных рек, а с другой — необходимость
приближения объектов строительства к газовым месторождениям.
Населенные пункты, причальные п другие портовые сооружения,
нефтебазовые хозяйства размещаются, как правило, на террасах рек
Оби, Таза, Пура, Надыма, Полуя и других и на побережье Обской
губы. Поэтому основаниями сооружений здесь служат в основном ал-
лювиальные отложения речпых террас п отложения морских террас,
представленные песками разной степени сортированное™, с прослоя-
ми п лппзамп супесей и суглинков, а также супесчапо-суглиппстыми
породами.
Наиболее благоприятными для строительства являются участки,
сложенные песчаными грунтами в пределах морской салехардской тер-
расы (на территории всей зоны), в долинах рек и на казанцевской
террасе (в районах, расположенных южнее 68° с. ш.). Севернее 68-й
параллели «песчаные грунты в долинах рек содержат сингенетические
жилы льда и их оттаивание будет сопровождаться значительными
осадками» (Дубиков, 1970). *
Промышленное и гражданское строительство. В настоящее время
широко развернулось гражданское и промышленное строительство в
Уренгое, Надыме, Лабытнангах, Салехарде. Совсем недавно, каких-
нибудь 3—4 гола назад, здесь имелись только одно- или двухэтажные
деревянные строения. Теперь же возводятся новые жилые массивы,
строятся насосные станции, ведутся изыскания под строительство раз-
личных промышленных объектов.
Практика показала, что наиболее надежным и экономичным спо-
собом возведения зданий и сооружений в этом районе, учитывая сла-
бую несущую способность грунтов в талом состоянии (1,5-105 Па),
является устройство железобетонных или деревянных свайных фунда-
ментов. На участках с развитием мпоголетпемерзлых толщ возведение
фундаментов ведут по принципу сохранения мерзлого состояния грун-
тов в течение всего периода строительства п эксплуатации. Земляные
работы при этом проводят только в зимнее время.
На участках с неоднородным геотермическим состоянием грунтов,
когда на строительной площадке имеются мпоголетпемерзлые и талые
грунты, в контуре сооружения проводится предпостроечное оттаивание
мерзлых грунтов. По такому принципу, в частности, проводится жи-
лищное строительство в одном из поселков, который находится па
432
второй надпойменной террасе Надыма, сложенной верхнечетвертичны-
ми аллювиальными песками, где широко распространены «нерелетки».
При строительстве зданий на талых грунтах нередко устраивают
ленточные фундаменты на песчаной подсыпке мощностью 0,5 м. При
этом земляные работы проводят в летнее время с утеплением фунда-
ментов в зимний период.
При развитии надмерзлотных вод в зоне работы фундамента, при
наличии несливающейся мерзлоты, с внутриквартальных территорий
по ложкам и канавам устраивают водоотвод с целью предотвращения
возможного образования пучин и наледей.
Опыт проектирования и строительства различных промышленных
и гражданских сооружений в зоне распространения многолстнемерз-
лых пород показывает, что довольно часто инженерная деятельность
человека вызывает развитие разнообразных криогенных процессов и
явлений, оказывающих отрицательное влияние на сооружения и осваи-
ваемую территорию. Наиболее распространенными из них являются
сезонное пучение грунтов, термокарст, различные склоновые процессы
(солифлюкция, термоэрозия и др.).
Необходимым условием строительства и эксплуатации сооружений
в районах развития многолетнемерзлых пород является сохранение
мохово-растительного покрова, нарушение которого приводит к воз-
никновению необратимых физико-геологических явлений. Так, при
строительстве нефтебазы в одном из поселков, расположенном на пер-
вой надпойменной террасе р. Таз, при подвозе материалов тракторами
в летнее время был нарушен мохово-растительный покров с северной
и восточной стороны промплощадки, что сказалось на увеличении
мощности деятельного слоя '. Это в свою очередь привело к образо-
ванию заплыва ем ых и труднопроходимых участков и даже к интен-
сивному росту большого термоэрозионного оврага.
Чтобы избежать подобных последствий, для транспортировки строй-
материалов и механизмов на стройплощадку в летнее время в районе
ороительства следует прокладывать временные лежневые дороги.
Практика показала, что в долине р. Таз наиболее благоприят-
ными для гражданского и промышленною строительства являются
ровные поверхности надпойменных террас, удаленные не менее чем на
500 м от пойменной части долины. На участке строительства одного
из жилпоселков в низовьях долины р. Таз, который расположен близ-
ко к бровке первой террасы, наблюдались крупные солифлюкционные
оползания грунтов, что вызвало осложнения при строительстве.
Линейное строительство, а) Железные дороги. Опыт строительства
железных дорог на Крайнем Севере Западной Сибири показывает, что
насыпи земляного полотна на многих участках имеют существенные
деформации. Наиболее значительные деформации наблюдаются на
заброшенной линии, расположенной па Обь-Надымском междуречье,
где происходят осадки и растекания насыпей, размывы и оплывы от-
косов, деформация рельсового пути. На действующей железнодорож-
ной липни, построенной в 1948 г., главным образом, развиты наиболее
распространенные на железных дорогах деформации земляного полот-
на: пучины и небольшие осадки насыпей, встречаются ручьевые и грун-
товые наледи. При круглогодичном надзоре за дорогой и постоянном
текущем ремонте земляного полотна, который осуществляется службой
пути, дорога эксплуатируется нормально.
1 Здесь и ниже использованы материалы института Южгипротрубопровод.
433
Строительство железных дорог на вечномерзлых грунтах велось
по облегченным техническим условиям, как для дорог пионерского
типа, одновременно с изысканиями и проскгированием, с последующей
достройкой в процессе временной эксплуатации.
Рассмотрим несколько подробнее характер деформаций и причины
их возникновения па одной из этих дорог, трасса которой в Западной
Сибири проходит, главным образом, в пределах Мужипо-Сосьвииской
инженерно-геологической области по иол огохолм истой Приобской
равнине Преимущественно здесь развиты верхнечетвертичные морен-
ные суглинки и супеси пластичной и мягкопластичной консистенции,
содержащие включения гравия, гальки и валунов и прослои гравелис-
тых песков, и пески самаровской и тазовской свиг. Па поймах рек
участками развиты торфяники мощностью до 2 м.
На всем протяжении трассы распространена вечная мерзлота
сливающегося тина. Вечномерзлые грунты залегают па глубине 1—
1,5 м (на участках с моховым покровом) до 2,5 м (на участках» сло-
женных песчаными отложениями). Температура грунтов в основном
минус 0.9°—минус !,Г. Почти на всем протяжении полотно пройдено
насыпью высотой 1 —12 м.
Наблюдения за осадками насыпей па отдельных участках трассы
за время се строительства и эксплуатации в 1947—49 гг. показали,
что осадки основания насыпей на этой дороге происходят за счет
уплотнения мохово-торфяного покрова, а также за счет оттаивания
и уплотнения от давления насыпи мерзлых грунтов основания. Оттаи-
вание вечномерзлых грунтов основания земляного полотна вызвано
скоплением поверхностных вод у подошвы насыпи и заболоченностью
прилегающей местности, а также нарушением при строительстве суще-
ствовавшего ранее водномерзлотпого режима, отепляющим влиянием
сооружений на дороге и другими факторами, связанными со строитель-
ством дороги.
Во время строительства под насыпями могут образовываться та-
лые корыта, заполненные грунтом текучей консистенции. Особенно
глубокие корыта образуются при весеннем производстве земляных
работ, чему способствует высокая естественная влажность грунтов,
залегающих в верхней части деятельного слоя (Канаев, 1968).
Для предотвращения дальнейшего развития осадок на дороге был
организован отвод поверхностных и грунтовых вод от земляного по-
лотна канавами. Участки интенсивных осадок насыпей выправляются
путем подъема полотна на гравийно-щебенчатый балласт.
В отдельных местах, где железная дорога проходит в небольших
•выемках, наблюдалось интенсивное пучение полотна, а также отдель-
ные небольшие сплывы грунта с откосов, морозное и суффозионно-
просадочное растрескивание, разрывы дернины и размыв, образование
наледей.
Для предотвращения развития процессов пучения и ликвидации
деформаций земляного полотна, как и в предыдущем случае, была
проведена замена грунта в основании выемки дренирующим материа-
лом.
Для нормальной эксплуатации железной дороги проводится ряд
инженерных мероприятий. С целью понижения уровня и отвода грун-
товых вод из продольных корыт и основания выемки устроены двух-
сторонние подкюветпые дренажи, головной дренаж, спланированы от-
валы, устроены двухсторонний банкетный вал и нагорная канава для
осушения заболоченного участка и отвода поверхностных вод к искус-
ственным сооружениям. Для пропуска воды под насыпями, проходя-
434
щими через лога, устраивают бетонные, железобетонные или деревян-
ные трубы. Для устранения наледей служба пути проводит дважды
в год очистку снега, съем растительного слоя и рубку кустарника,
рытье мерзлотных канав с укладкой земли в вал, устраиваются заборы
из деревянных щитов.
Подобные мероприятия позволяют бороться с деформациями зем-
ляного полотна и обеспечивать нормальное движение поездов.
б) Газопроводы. В настоя-
щее время в зоне распростране-
ния многолетнемерзлых пород
построены магистральные газо-
проводы .в районах с различными
мерзлотными условиями. Один из
газопроводов, расположенный па
Таз-Еннсемском водоразделе,
проходит в районе развития веч-
ной мерзлоты сливающегося ти-
па. Газопровод является надзем-
ным, устраивается на деревянных
свайных и лежневых опорах. Та-
кой способ прокладки маги-
стральных трубопроводов в
сложных инженерно-геологиче-
ских условиях залегания много-
летнемерзлых грунтов имеет ряд
преимуществ перед подземной н
наземной прокладкой: практиче-
ски отсутствуют земляные рабо-
ты при строительстве, упрощает-
ся надзор, ремонт и ликвидация
аварий.
По н случае нарушения есте-
ственных инженерно-геологиче-
ских условий наблюдается разви-
тие разнообразных криогенных
процессов и явлений.
Так, при строительстве свай-
ных опор с пропариванием в су-
Рис. 181. Скопление поверхностных вод в
воронке вокруг сваи. Фото Г. Кулагина
песчано-суглинистых грунтах во-
круг сваи образуются пустоты, заполненные водой (рис. 181). Это в
свою очередь может отрицательно сказаться на несущей способности
сваи и при определенных условиях явиться началом развития термо-
карста. В результате термокарста на участках, где уничтожен мохово-
лишайниковый покров, наблюдаются осадки поверхностных опор
(рис. 182). Иногда развиваются солифлюкциоиные процессы на скло-
нах, где надпочвенный покров был поврежден при строительных рабо-
тах, и пучение, которое испытывают отдельные опоры, в результате
чего другие опоры перестают работать как несущие конструкции1
(рис. 183).
При переходах через реки газопровод прокладывается подзем-
ным способом со значительным заглублением па береговых участках.
Опыта проходки газопроводов через долины крупных рек в условиях
вечной мерзлоты в инженерной практике еще не было, поэтому при
1 В качестве примера использованы материалы института Фундамептироект.
435
решении этой задачи строители столкнулись со значительными труд-
ностями. Лело' в том, что дополнительное отепляющее влияние на
грунт оказывает движение 1аза в трубе. Резкие колебания темпера-
Рас. 18^. Подведение новых опор на участке начавшегося термокарста в связи
с повреждением транспортом мохово-растителыюю слоя. Фото Г. Кулагина
туры в газопроводе обусловливают развитие пучения при его подзем-
ной прокладке и обледенение трубы в подводной части газопровода в
зимнее время. Для npoi позирования этих отрицательных явлений необ-
Рис. 183. Пучение, испытываемое антивибрационной опорой (на даль-
нем плане), вывело из работы прежнюю опору. Фото Г. Кулагина
ходимо на базе комплексной мерзлотно-инжеперно-геологичсской съем-
ки, помимо обычного круча вопросов, уделять особое внимание:
1) изучению прочностных свойств мерзлых пород в широком диапазо-
не колебания температур, обусловленном спецификой строительства;
436
2) оконтуриванию площадей развития, мерзлых и талых пород; 3) изу-
чению процесса сезонного промерзания — протаивания, оценке соотно-
шения мощности.деятельного слоя с глубиной залегания трубопровода
и диаметров труб. Это позволяет дать рекомендации по строительству
и режиму эксплуатации газопровода (Полтев п др., 1969).
Один из газопроводов, расположенный па Обь-Надымском между-
речье, проходит по району прерывистого распространения многолетне-
мерзлых пород. Газопровод пройден преимущественно подземным спо-
собом. Основная трудность, с которой столкнулись проектировщики —
это наличие высокотемпературных мпоголетнемерзлых грунтов. При не-
значительных изменениях температурного режима мерзлые породы
легко переходят в талое состояние. Поэтому выбор системы прокладки
газопровода определялся но ареолам протаивания и промерзания
грунтов с учетом температурных параметров трубы.
Опыт строительства этих газопроводов широко используется сей-
час при проложении трасс других северных газопроводов.
в) Автодороги и аэродромы. Автодорожное строительство в север-
ных районах Западной Сибири не получило пока широкого развития.
В настоящее время здесь имеются только грунтовые впутрипромысло-
вые и внутрш ородские автодороги небольшого протяжения.
Строительство внутрипромысловых лежневых дорог во многих слу-
чаях не оправдало себя. В частности, лежневые дороги не оправды-
вают себя на участках, сложенных с поверхности слабыми пере-
увлажненными глинистыми грунтами, которые обладают тиксотропны-
ми свойствами и подвержены пучению. Лес в таких грунтах тонет, не
выдерживая нагрузку проходящего транспорта. Например, на участ-
ках размещения буровых скважин в Тазовском районе лежневая доро-
га через две недели после ее проложения утонула. Опыт строительст-
ва автодорог в этом районе показал, что наиболее надежным покры-
тием в условиях силыюраспученного деятельного слоя является шла-
ковое. Обладая большой пористостью, низким удельным и объемным
весом, шлак впитывает в себя текучую глинистую массу и не тонет.
Такие дороги успешно эксплуатируются в течение нескольких лет в
Надымском районе.
При изысканиях я проектировании аэродромов в условиях Севера
обычно выбираются площадки, сложенные хорошо дренируемыми грун-
тами с однородными мерзлотными условиями (либо в талом, либо в
мерзлом состоянии). В условиях залегания многолетнемерзлых грун-
тов планировка местности не допускается. Все сооружения летного
поля возводятся па насыпях. Для сохранения мерзлого состояния
грунтов в течение всего периода эксплуатации аэродрома проводится
теплотехнический расчет пасыпей, исходя из значений максимальной
глубины сезонного протаивания грунтов. По такому принципу по-
строены капитальные аэродромы с бетонным покрытием в развиваю-
щихся северных городах Западной Сибири.
Имеющиеся здесь почти во всех населенных пунктах аэродромы
с грунтовыми взлетно-посадочными полосами в течение всего безмо-
розного периода размываются атмосферными осадками н требуют си-
стематического ремонта.
Опыт строительства в зоне распространения
сильноувлажненных пород
Общая характеристика условий строительства. Отличительной особен-
ностью строительства всех видов сооружений в зоне распространения
437
сильно) в. 1ажненных пород является то, что оно ведется преимущест-
венно на слабых водонасыщенных, маловодопроницаемых грунтах,
слагающих с поверхности обширные участки рассматриваемой зоны.
Такие участки в градостроительной классификации относятся к не-
рекомендуемым для застройки. Для инженерного освоения их тре-
буется проводить комплекс сложных и дорогостоящих мероприятий.
Подавляющее большинство инженерных сооружений на террито-
рии зоны сильноувлажненных пород расположено и проектируется на
поверхности надпойменных террас Оби и ее крупных притоков. Широ-
кое распространение в разрезах этих террас слабо литифицированных,
переувлажненных и заторфованных глинистых грунтов с очень низкой
несущей способностью, большие площади торфяников, а на участках
их отсутствия — лессовидных суглинков и супесей, отдельные разности
которых обладают просадочными свойствами; развитие на большом
протяжении в разрезах аллювия нескольких горизонтов криотурба-
ций, наличие пылеватых тиксотропных и пучинистых грунтов,— все эти
отрицательные факторы очень затрудняю! строительство, усложняют
изыскания и проектирование.
До сих пор использование названных выше слабых грунтов в ка-
честве оснований сооружений действующими Строительными нормами
и правилами (СНиП П-Б. 1-62) не регламентируется. Слабые грунты
рассматриваемой зопы, особенно минеральные разновидности, чрез-
вычайно плохо изучены, так как все строительство до недавнего вре-
мени шло преимущественно на приречных, естественно дренируемых
территориях. Участки со слабыми грунтами полностью исключались
из освоения, и в черте многих городов и поселков появлялись и со-
храняются до настоящего времени различные по размерам болота
(города Сургут, Нижневартовск и др ). Поэтому ныне все устремления
изыскателей, проектировщиков и научных работников направлены па
возможно полное использование даже малой несущей способности
таких пород.
Во многих участках зоны размещению объектов и строительному
производству в значительной степени препятствуют интенсивно про-
текающие там современные геологические процессы, среди которых
главными считаются заболачивание и речная эрозия. По расчетам со-
трудников Института географии АН СССР, площадь торфяников
ежегодно увеличивается в Западной Сибири на 45 тыс. га (Вендров
н др., 1966). Переработка берегов, сложенных в этих районах почти
повсеместно легкоразмываемымн породами, в долинах крупных рек
ежегодно достигает десятков метров.
Суровая и неустойчивая климатическая обстановка и отсутствие
дорог в этой зоне обусловливают сезонность изыскательских и строи-
тельных работ.
Особенностью современного ороительства здесь являются необы-
чайно высокие темпы и столь же высокая его . стоимость. Поэтому'
проектировщики и строители стремятся, сохранив высокие темпы
строительства, максимально сократить его стоимость, для чего ими
применяется много новых методов в проектных решениях и техноло-
гии строительного производства.
Промышленное и гражданское строительство. Большое разнообра-
зие инженерно-геологических условий рассматриваемой территории
определяет различный характер деформаций инженерных сооружений.
Наиболее распространенными причинами их являются морозное пуче-
ние переувлажненных грунтов и неравномерные осадки оснований,
438
обусловленные пестрым литологическим составом и резко изменчивы-
ми свойствами грунтов оснований.
В практике- строительства прошлых лет считалось, что для обес-
печения устойчивости сооружения от морозного выпучивания достаточ-
но закладывать фундаменты ниже глубины промерзания, что было
узаконено в Единых нормах строительного проектирования в 1930 г.
Недостаточность этих мер постоянно подтверждается на практике.
В процессе инженерного освоения терри i ории изменяется гидрогео-
логическая обстановка местности, часто увеличивается глубина сезон-
ного промерзания, повышается влажность грунтов. Это нередко при-
водит к морозному пучению пылеватых и глинистых груитов, которые
широко развиты в Приобье. Так, практика строительства в районах
Среднего Приобья показала, что многие мероприятия по инженерной
подготовке территории под промышленные и гражданские объекты
значительно увеличивают глубину промерзания грунтов. Строители и
проектировщики за несколько лет работы установили, что на осваи-
ваемых участках в Сургуте и пос. Правдипском, которые находятся
на надпойменных террасах Оби, после вырубки леса и снятия мохово-
растительного или торфяного покрова глубина промерзания в зиму
1965/66 г. достигла 3,5—4,0 и более метров. Эго превышает норматив-
ную глубину промерзания (по карте СНиП П-А. 6-62) и может при-
вести к образованию многолетнемерзлых линз «перелетков» и увели-
чить пучииистость грунтов.
На стройплощадках многих городов и поселков Срсдпеобского и
Шаимо-Копдинского промузлов, расположенных на надпойменных тер-
расах Оби и Конды, отмечается повышение уровня грунтовых вод.
Причиной этому служат как общие изменения режима и условий пита-
ния грунтовых вод (и прежде всего подъем уровня вод в болотах,
озерах и реках), так и непосредственное воздействие человека на
строительные площадки во время их освоения, строительства и экс-
плуатации сооружений (недостаточная глубина осушения участков,
несвоевременный отвод поверхностных вод и т. п.) (Вассерман, 1968).
Изменение мощности деятельного слоя и пучение грунтов приво-
дят в рассматриваемой зоне к деформациям многих гражданских и
промышленных сооружений. Особенно часто деформируются здания с
мал ©нагруженными фундаментами. Имелись случаи деформаций даже
таких сооружений, у которых фундаменты были заложены ниже глу-
бины промерзания. Причины таких деформаций заключались в дейст-
вии касательных сил пучения.
Так, опыт строительства производственных зданий нефтедобываю-
щей промышленности в Среднем Приобье показал, что при заложении
фундаментов па глубину промерзания (2,4—3,3 м) в построечный пе-
риод возведенная часть здания .деформирует с образованием трещин,
раскрытие которых увеличивается с числом циклов промерзания И
оттаивания. Установлено, что характерное переслаивание в разрезах
террас аллювиальных среднеплотпых мелких пылеватых песков и суг-
линков с коэффициентом консистенции В—0,45—0,65 приводит к стой-
ким «верховодкам» даже при постоянном уровне грунтовых вод па
глубине 7—9 м, а это увеличивает влажность грунтов основания и
повышает их пучииистость до средне- и сильнопучинистых. Поэтому
под производственные здания на нефтегазопромыслах стали возводить
монолитные столбчатые фундаменты стаканного типа. При получении
сваебойного оборудования стали применяться сборно-монолитные фун-
даменты (Сеннов. 1968).
Встречаются также случаи недоучета мерзлотно-грунтовых усло-
439
вий. Например, сильно деформировалось здание горюной базы в Тю-
мени, расположенное на первой надпойменной террасе р. Туры, посколь-
ку верхнечетвергичные лессовидные суглинки площадки были отнесены
к непучиннстым и фундаменты заложены без расчета глубины промер-
зания грунтов.
Но наиболее распространенным видом деформации сооружений в
зоне сильноувлажпепных пород являются растрескивание, выпучива-
ние, осадки и наклоны фундаментов, опирающихся на основания, про-
мороженные в период строительства. Примеры таких деформаций
имеются во многих строящихся юродах и поселках Среднего Приобья
(города Сургут, Нижневартовск, Ханты-Мансийск, Урай, Нефтеюганск)
Основными применяемыми мероприятиями по уменьшению дефор-'
маний оснований и фундаментов от морозного пучения грунтов явля-
ются: поверхностный водоотвод, планировка местности, понижение
уровня грунтовых вод глубоким дренажем и т. д., устройство водоне-
проницаемых экранов, а также выбор наиболее рациональных конст-
рукций фундаментов и глубины их заложения,• исходя нз возможности
пучения грунтов при промерзании (СНиП П-Б, НиТУ 127-55).
Характерной особенностью большинства участков промышленного
и гражданского строительства в этой зоне является резкая неоднород-
ность литологического строения верхних горизонтов толщи, наличие
в разрезе погребенных прослоев и липз торфа, значительная изменчи-
вость состава и свойств грунтов в пределах даже одной строительной
площадки. Эго обусловливает неравномерную сжимаемость толши и
приводит к неравномерным осадкам инженерных сооружений, величину
которых трудно бывает установить при проектировании. Практика по-
казала, что наиболее часто иа таких участках деформациям подверга-
ются здания, возведенные иа ленточных фундаментах.
Так, здание главного больничного корпуса в Нижневартовске,
которое построено иа первой надпойменной террасе Оби, через год
после его возведения стало испытывать деформации. Здание — пяти-
этажное кирпичное, имеет ленточный фундамент, основанием которого
служат верхнечетвергичные аллювиальные пылеватые пески средней
плотности, водонасыщеппые. Ниже залегают иловатые супеси от твер-
дой до текучей консистенции, среднесжимыемые с прослоями погребен-
ного торфа па разных глубинах (от 3,6 до Юм). Общая деформация
сжатия супесей па глубине 3 м составила 7,46 мм под нагрузкой
2* 10й Па: на глубине 2,6 м составила 3,98 мм под нагрузкой Ы05Па
(ко испытаниям штампом). Несущая способность грунтов принята
1,5'10s Па. Глубина промерзания составляет 2,5 м, грунтовые воды
залегают на глубине 3—4 м.
Учитывая сложные грунтовые условия и отсутствие опыта строи-
тельства многоэтажных зданий в этом районе, УралТИСИЗ рекомен-
довал проводить постоянные наблюдения за осадками сооружений до
полной их стабилизации. Необходимым условием сохранения несущей
способности грунтов основания является предохранение их от увлаж-
нения и промерзания в период строительства и эксплуатации сооруже-
ния. На площадке был организован водоотвод. Но в процессе строи-
тельства было допущено промораживание основания, что усилило
неравномерность осадки сооружения по сравнению с расчетной. Через
год после возведения главного корпуса появились трещины снаружи
и внутри по всему зданию, особенно на 2—3-м этажах. Строительство
соседних примыкающих к зданию помещений было прекращено до
полной стабилизации осадок. Через четыре года строительство возоб-
новили. Здание главного корпуса укреплялось путем усиления про-
440
стейков и стягивания по периметру железными поясами. Соседние
помещения возводились па свайных фундаментах, а подвалы были
подняты до первого этажа.
Деформации первых пятиэтажных зданий в Сургуте, Нижневар-
товске и других новых городах из-за расстройства ленточных фунда-
ментов заставили проектировщиков и строителей перейти на свайные
фундаменты и в основном применять бееподвальные здания.
Инженерная подготовка заболоченных участков Среднего Приобья
осуществляется в последние годы методом «коридоров коммуникаций»:
замена торфа па грунт проводится лини, в узких полосах (коридорах),
отведенных для улиц, дренажей и магистральных инженерных комму-
никаций. На площадках между коридорами коммуникаций торф при-
гружается грунтом (Вассерман, 1968). Таким способом осваиваются
заболоченные массивы в Нижневартовске, Стрежевом и Сургуте.
При строительстве Сургутской ГРЭС вертикальная планировка
застраиваемой территории осуществлялась гидронамывом, при строи-
тельстве широко использовались свайные фундаменты.
С переходом па свайные фундаменты удалось решить проблему
размещения сооружений па слабых грунтах, но появилась другая опас-
ность. Для целого ряда объектов с большими динамическими нагруз-
ками (кустовые и дожимные насосные станции) основания, сложенные
аллювиальными пылеватыми грунтами, обладающими в Центральном
Приобье тиксотропией, оказываются недостаточно падежными. Обла-
дая высокой пористостью (в среднем коэффициент пористости состав-
ляет 0,69—0,82 для супесей и 0,83—1,07 для суглинков) и повышенной
влажностью, эти грунты отличаются слабыми структурными связями
между минеральными частицами и легко переходят в текучее состоя-
ние даже при небольших динамических воздействиях. В этом случае
при забивке свай они начинают иногда давать преждевременные «от-
казы» и становятся висячими в тиксотропной среде. Так, недостаточ-
ное количество и неправильное расположение свай в тиксотропных
глинистых грунтах на Пунгинской компрессорной станции послужило
причиной деформации фундаментов кранов и задвижек.
Методика динамических и статических испытаний свай в таких
условиях не была еше разработана, существовавшие методы испыта-
ний не учитывали работу сван в тиксотропной и пучипистой среде.
Кроме того, болотные воды, в которых, как правило, находятся верх-
ние части свай, обладают повышенной агрессивностью по отношению
к бетонам. Все это снижает долговечность объектов, сооружаемых
описанным способом в рассматриваемой зоне. Стремясь предотвратить
подобные деформации, проектировщики часто повышают количество
свай в основаниях. Например, под компрессорную станцию Нижневар-
товского ГПЗ предложено забить 1080 шести- и девятиметровых свай,
что повышает устойчивость сооружения, по значительно удорожает и
удлиняет строительство его нулевого цикла.
Особую трудность представляет строительство эксплуатационных
скважин па затапливаемых поймах Оби и се притоков. На таких уча-
стках основное нефтепромысловое оборудование выносится на поста-
менты высотой до 4 м. Обустройство скважин в акваториях озер, в
том числе и па Самотлоре, производится путем глубокого проморажи-
вания выбранных под буровые площадок (до минерального дна озера)
с последующей заменой льда грунтом. На этих искусственных остро-
вах с мерзлым основанием буровые установки размещаются на сваях.
Большая проблема встала перед нефтяниками Приобья в связи с
прекращением па ряде месторождений фонтанного способа эксплуата-
441
ции. Перевод скважин па механизированную добычу в Шаимском неф-
тяном районе показал ненадежность свайных фундаментов под станка-
ми-качалками. Устройство иных оснований очень трудоемко и сложно
из-за сплошной заболоченности района и широкого распространения
слабых и тиксотропных грунтов.
На значительной территории рассматриваемой зоны распростране-
ны лессовидные супеси л суглинки, в большинстве своем не обладаю-
щие просадочными свойствами. Ио на наиболее дренированных участ-
ках при определенной пористости и влажности они могут давать допол-
нительные осадки при замачивании под нагрузкой свыше 1,5-105Па.
Примером деформаций зданий, построенных па просадочных грунтах
в этой зоне, может служить каркасное пятиэтажное здание в Томске,
расположенное па третьей надпойменной террасе р. Томи. Здание по-
строено в 1965 г., имеет ленточный фундамент, заглубленный на 2,2—
2,6 м, а в подвальной части на 4,6 м от поверхности. Естественным
основанием ему служат верхпечетвертичные лессовидные суглинки
мощностью 6—10 м, с прослоями пылеватой супеси. Суглинки имеют
неравномерную плотность п влажность, дают значительные дополни-
тельные осадки при замачивании. В случае их промерзания и оттаи-
вания наблюдаются дополнительно просадки. Степень влажности суг-
линков до строителе 1ва составляла 0,5—0,9, после строительства 0,9—
1,0. Под нагрузками 1,5—3,0-105Па они могут дать дополнительную
осадку при замачивании, если имеют степень влажности меньше 0,8 и
коэффициент пористости больше 0,8. В целом толща характеризуется
неравномерной сжимаемостью. Допустимая нагрузка па грунты при-
нята равной 2,0-10’Па без учета деформации основания и особенно-
стей работы конструкции. В результате неравномерных осадок основа-
ния в период строительства па стенах корпуса, возведенного до трех
этажей, появились трещины в кладке. Причиной образования трещин
в здании явилось также отсутствие осадочных (строительных) швов.
В процессе строительства велись наблюдения только за осадками
наружных стен. При появлении трещин строительство было прекраще-
но до полной стабилизации осадок и установлены постоянные наблю-
дения за осадками стен и колонн здания. Па отдельных простенках
были установлены металлические счяжки.
Наиболее целесообразно в данном случае было бы устройство свай-
ного фундамента, применение которого обеспечивает протекание допу-
скаемых деформаций фундамента, существенно сокращает объемы
работ ц стоимость сооружения (Малышев и др., 1969).
Выбор конструкции фундаментов обычно основывался на приспо-
соблении ого к естественным условиям основания. В настоящее время
стали применяться различные методы уплотнения и закрепления грун-
тов, являющихся основаниями, с целаЮ доведения их прочности до
значений, достаточных для применения типовых конструкций фунда-
ментов. Для этого_ используют в основном механическое уплотнение
грунтов тяжелыми трамбовками, уплотнение набивными и железобе-
тонными короткими сваями, укрепление грунтов различными вяжущи-
ми материалами.
Серьезную опасность для сооружений, расположенных па приреч-
ных участках, представляют широко развитые здесь эрозионные и
склоновые процессы и явления: размыв берегов, оползни, овраги и др.
Наиболее И1непсивно па участках массового строительства про-
мышленных и гражданских объектов, особенно в городах на юге рас-
сматриваемой зоны, развивается овражная эрозия. Этому способствует
легкая размываемость пылеватых глинистых пород, значительное коли-
442
чество атмосферных осадков, а также инженерно-хозяйственная дея-
тельность человека (различные повреждения склонов и ослабление их
устойчивости в период строительства и эксплуатации сооружений). На-
пример, в районе насосной станции и трассы водоводов Томской
ГРЭС-2, которая находится па третьей (древней) террасе р. Томи,
наблюдались возникновение сплывов п размывы грунта по склону,
образование оврагов. Прн обследовании этого участка (Лемтеплопро-
ект) было установлено, что возникновение процессов оврагообразования
происходит за счет размыва покровных лессовых суглинков неоргани-
зованным стоком поверхностных вод, поскольку все разности э'шх по-
род обладаю! чрезвычайно низкой водопрочностыо п легко размывают-
ся. Для предо।вращения развшия этих процессов был проведен целый
ряд мероприятий: планировка территории, устройство по трассе водово-
да бетонной опоры в основании откоса, одерповка откосов, отвод лив-
невых вод канавами и т. д., что позволило обеспечить надежную экс-
плуатацию водоводов и насосной станции иа этом участке.
Овраги уничтожают полезные для застройки участки городских
территорий, искусственно .удлиняют коммуникации, создают угрозу
отдельным объектам. Так, в Тюмени из-за интенсивного роста оврагов
с обваливающимися и оползающими склонами иногда приходилось
переносить городские строения на новые участки (Косов, 1963).
Борьба с развитием оврагов либо не проводилась вообще, либо
применялись малоэффективные мероприятия, как например, устройство
в вершинах оврагов деревянных лотков для сброса атмосферных вод,
часю не рассчитанных на пропуск максимального расхода.
Для освоения прибрежных участков большое значение имеет про-
цесс переработки берегов. Интенсивная переработка высокого правого
берега р. Туры в Тюмени привела к размыву значительной части скло-
на, сложенного верхпечетвертичными породами. Неучет скорости от-
ступления берегов Оби и ее притоков в Нижневартовском и Усть-Ба-
лыкском нефтяных районах в некоторых случаях вызывал необходи-
мость переноса отдельных промышленных сооружений па новые участ-
ки.
Поэтому в настоящее время в комплекс первоочередных научных
проблем при интенсивном освоении территории Западной Сибири вхо-
дит изучение распространения, причин п характера возникновения сов-
ременных геологических процессов и явлений, прогнозирование их
активизации в период строительства и эксплуатации сооружений и раз-
работка более эффективных способов пх предотвращения.
Кроме рассмотренных выше видов промышленного и гражданского
строительства, в зоне сильноувлажпепных пород ведется сооружение
рыбоводных и рыбоперерабатывающих заводов, леспромхозов, речных
портов, мелиоративных сооружений, па правом берегу Иртыша будет
сооружен крупный Тобольский промышленный комплекс. Во всех этих
случаях необходимо учитывать опыт прошлого строительства.
Линейное строительство, а) Железные и автомобильные дороги.
Строительство дорог в условиях енлыюзаболоченпых и заторфоваппых
районов Западной Сибири представляет весьма сложную задачу. Бес-
численные болота с довольно мощным слоем торфа (до 8—12 м) явля-
ются главным препятствием .дорожному строительству в этой зоне.
Существенное влияние па качество всех видов дорог Приобья оказы-
вает отсутствие в целом ряде районов достаточно дренированных грун-
тов, пригодных для отсыпки земляного полотна, что вынуждает ис-
пользовать местные пылеватые легкоразмываемые и подверженные
443
пучению грунты. Все эти факторы обусловливают многочисленные и
разнообразные деформации земляного полотна, наиболее распростра-
ненными из которых являются осадки, лучение и размывы откосов.
Наиболее экономичным и простым способом строительства дорог
на болотах является использование торфа в качестве несущего основа-
ния. Этот способ возведения земляного полотна целесообразен лишь
па болотах I типа (СНиП П-Д. 5-62)’, которые наиболее распростра-
нены в Среднем Приобье (Болштянский и др., 1971; Глызин, 1972).
Возведение насыпей на торфах в последние годы проводится на
отдельных участках почти всех железных и автомобильных дорог.
При строительстве железной дороги Недель — Обь, трасса которой
проходит по территории Мужнно-Сосьвинской инженерно-геологической
области и в пределах долины Оби, насыпи на болотах 1 типа отсыпа-
лись непосредственно па торфяную залежь с предварительным расче-
том высоты насыпи и возможных осадок основания. Для ускорения
обжатия торфяного основания с обеих сторон под подошвой откосов в
торфе устраивались прорези глубиной 1,0 м. Обследование трассы на
участке Сойм — Сергипо в 1967 г. (Ленгипроурапс) показало, что осад-
ка насыпей за счет уплотнения торфа в основании, как правило, не-
значительная. На одном из участков трассы, где насыпь отсыпалась
в зимнее время года из пылеватых суглинков, наблюдались несколько
большие осадки. Причиной этому послужило оттаивание и уплотнение
мерзлых грунтов, имеющих ледяные прослои. Земляное полотно на
этом участке выправляется путем постоянных досыпок грунта в на-
сыпь.
На строящейся железной дороге Тюмень — Сургут наряду с дру-
гими методами использовался метод уплотнения торфяного основания
песчаными сваями. Сжимаемость торфов увеличивается почти в два ра-
за. При этом песчаные сван работают как дрены, значительно ускоряя
затухание осадок (Потапов, 1968).
Длительной эксплуатации (с 1967 г.) в Среднем Приобье «плаваю-
щая насыпь» подвергалась на автодороге, трасса которой проходит в
пределах долины Иртыша. При ее сооружении отсыпка насыпи прово-
дилась способом перегрузки. Под откосами насыпи на период консоли-
дации грунтов основания были отрыты траншеи глубиной 1,5 1,7 м.
Насыпь отсыпалась послойно с уплотнением каждого слоя и укрепле-
нием верхнего слоя цементом. Стабилизация осадки протекала в тече-
ние года, после чего земляное полотно выравнивалось до проектных
отметок, траншеи засыпались и устраивалось покрытие из железобе-
тонных плит. Состояние опытного участка удовлетворительное (Три-
шин и Забелин. 1968).
Опыт первых лет эксплуатации «плавающих насыпей» принес в
большинстве случаев положительные результаты и показал значитель-
ные перспективы такого метода сооружения в Западной Сибири авто-и
железных дорог.
В северных районах рассматриваемой зоны широко проводится в
последнее время строительство автодорог с возведением земляного
полотна па промороженном торфяном основании. Такие автодороги
могу г эксплуатироваться 6—7 и более месяцев в году и не требуют
! К I тину относятся болота, глубина которых в основном составляет 2—5 м,
.тогда доходит до 10 м, торф обычно подстилается плотными .минеральными грун-
тами (глинистые разности и пылеватые пески).
444
больших затрат средств. Осадка торфяного основания в таком случае
в 2—5 раз меньше осадок «плавающей насыпи», а объем земляных
работ уменьшается втрое по сравнению с методом полного выторфо-
вывания (Савко и др., 1972).
Бедность местными строительными материалами заставляет строи-
телей использовать в насыпях даже местные пылеватые и глинистые
мелкозернистые пески и супеси, применять гидронамыв малопригодных
для оснований супесчано-суглинистых грунтов. Из таких грунтов и
таким способом возводятся насыпи многих участков железной дороги
Тюмень — Сургут — Нижневартовск, включая переходы через 30-кило-
метровую пойму Оби.
Широкое использование гидронамыва и отсыпка высоких насыпей
из местных пылеватых увлажненных грунтов предъявляют особые тре-
бования к уплотнению полотна и укреплению откосов, которые во
многих районах из-за обилия атмосферных осадков и слабой прочно-
сти легко и быстро размываются. Размываемый грунт заполняет кюве-
ты, препятствует водостоку. По этой причине строителям автодорог
пришлось отступить от предложенной проектировщиками крутизны
откосов 1:1,5 и сделать ее равной 1:2. Для укрепления откосов ис-
пользуются железобетонные и бетонные плиты, проводится одерновка
и обсев откосов и т. п.
В связи с тем что строители вынуждены повсеместно отступать от
соответствующих норм СНиПов и укладывать дорожную одежду, не
дожидаясь завершения консолидации грунта в насыпи, на значитель-
ном протяжении земляное полотно быстро и сильно деформируется.
Для ликвидации крупных деформаций приходится перекрывать омопо-
личепные бетонные плиты, что увеличивает трудоемкость строительства
таких дорог в 8—10 раз. Наибольшая неровность покрытий отмечалась
в пределах участков, где насыпи отсыпались из влажных грунтов и где
основание сложено пучннистыми грунтами (Михайлов и др., 1972).
Особую трудность в транспортном строительстве зоны сильноув-
лажнепных пород представляют мостовые переходы и устройство водо-
пропускных труб. Над последними, как правило, наблюдаются просад-
ки насыпи и деформации полота, вызванные низкой несущей способ-
ностью обводненных грунтов, даже если трубы укладываются па
фундаменты из бетонных блоков. По этой причине на железной дороге
Тюмень — Сургут наблюдались просадки ряда труб и перекос блока
пролетного строения моста па трассе.
Строительство мостовых переходов осложняется длительными и
интенсивными паводками в Приобье. Поэтому насыпи мостовых пере-
ходов, выполненные в обычных решениях и из местных стройматериа-
лов, постоянно подвергаются угрозе размыва. В высокий паводок
1969 г. такой мостовой переход через р. Чеускино на дороге Нефте-
юганск— Сургут был размыт и автотрасса вышла нз строя (Бессолов,
1970).
В последние годы при строительстве автодорог с твердым покры-
тием все шире используется укрепление слабых грунтов оснований и
насыпей цементом со специальными добавками, отходов бензина, неф-
ти, битума и других вяжущих материалов, применение которых спо-
собствует гидрофобизации цементогрунта и повышает его водо- и мо-
розостойкость.
б) Аэродромы. Все районные центры, расположенные в зоне силь-
ноувлажненных пород, имеют аэродромы. В последние годы появились
крупные капитальные аэродромы с бетонным покрытием в городах
нефтяников — Сургуте и Нижневартовске. При строительстве взлетных
445
полос производится полная замена слабых н тиксотропных грунтов,
включая и пылеватые пески, обладающие плывунными свойствами.
Так, при строительстве Нижневартовского аэродрома (d 1970—1971 гг.)
был удален о —6-метровый слой пылеватых песков и супесей. Под
покрытие нз бетонных плит было уложено несколько слоев дренирую-
щего (рунта (местные пылеватые аллювиальные пески), верхний из
которых был укреплен цементом и перекрыт гравийным плащом.
Практикуемые на территории Западно-Сибирской плиты относитель-
но дешевые методы строительства взлетных полос часто недостаточно
эффективны, так как пылеватые поверхностные грунты Приобья
из-за плывунных и тиксотропных свойств являются очень ненадежными
основаниями. Такие полосы при достаточно интенсивном движении
требуют особого ухода и постоянного ремонта.
Грунтовые аэродромы, строительство которых заключалось в обыч-
ной вертикальной планировке, легко и быстро размываются и требуют
затра! на ремонт.
в) Пефте- н газопроводы. Транспорт нефти и газа из Центрально-
го Приобья осуществляется по системе магистральных трубопроводов
Усть-Балык— Омск, Александровское — Апжеро-Суджинск, П1аим —
Тюмень,„Самотлор Тюмень Альметьевск, газопроводов Игрим —
Серов, Надым — Пунга.
Прокладка нефте- и газопроводов в зоне спльпоувлажпенпых по-
род ведется, как правило, в зимний период, когда возможны транспор-
тировка труб, средств укладки и выеМка грунта. Огромные объемы
земляных работ и трудности их производства на заболоченных участ-
ках, сложности прокладки через многочисленные реки обусловили раз-
работку и использование новых высокоэффективных способов строи-
тельства. К таковым относится устройство траншей взрывным спосо-
бом, прокладка труб в обводненных траншеях методом сплава с
последующим закрепленном их от всплывания пригрузами и анкерами
или закреплением их поплавковыми опорами, максимальное совмеще-
ние различных коммуникаций (выкидных линий, водоотводов и т. д.) в
одном коридоре, уменьшение глубины заложения трубопроводов при
увеличении мощности насосных станций и т. д.
Большую сложность представляет строительство нефтепроводов от
замерных установок до товарных парков тех месторождений, где вы-
сок газовый фактор (Самотлорское н др.). В таких случаях по трубо-
проводу перекачивается нефтегазовая смесь и он приобретает плаву-
честь. Поскольку обводненные покровные суглинки и верхние горизон-
ты аллювиальных отложений террас Оби очень пылеватые, будучи
переработанные землеройными машинами вместе с торфом, они пре-
вращаются в плывуны. Для закрепления нефтепроводов в таких грун-
тах устраиваются десятки тысяч свайных анкеров и поплавков-при-
грузов.
В целях сокращения затрат на выполнение земляных работ глуби-
ну прокладки трубопроводов значительно уменьшили. Сейчас всевнут-
рипромысловые трубопроводы в Западной Сибири прокладываются на
глубине 0,2—1,2 м, т. е. в зоне сезонного промерзания грунтов; тепло-
потери перекачиваемой жидкости компенсируются скоростью потока.
По такое проектное решение требует надежного бесперебойного энер-
госнабжения насосных установок.
Защита трубопроводов от коррозии осуществляется в зависимости
от степени агрессивности вод и грунтов битумно-резиновой или битум-
но-пленочной изоляцией. От блуждающих токов трубопроводы защи-
щаются катодной поляризацией и электродренажем.
446
Недоучет многих сложных инженерно-геологических особенностей
при проектировании и строительстве ьсфтс- н газопроводов в этой зоне
привел к деформациям и осложнениям в эксплуатации ряда участ-
ков как магистральных трубопроводов, так и сборных коллекторов па
промыслах. Трудности вызывают участки переходов трубопрово-
дов через Обь и другие реки, где в результате развития русловых
процессов и других инженерно-геологических условий во время высо-
Рис. 184 Размыв береговой траншеи л оголение трубы па участке пере-
хода нефтепровода через реку Фото Г. И. Д^бикова
кнх паводков размывались некоторые участки трассы. В результате
трубы оголялись (рис. 184).
Первый опыт проектирования и строительства магистральных тру-
бопроводов в сложных инженерно-геологических условиям централь-
ных районов Западно-Сибирской влиты позволил выявить основные
трудности н разработать дальнейшие пути развития теоретических и
практических вопросов, связанных с методикой нпжеиерпо-геологиче-
ских исследований в этих районах.
г) Липни электропередач. В настоящее время почти по всей тер-
ритории зоны сильноувлажнепных пород ведется строительство линий
электропередач различных напряжений, главной из которых стала
ЛЭП-500 кВ Тюмень — Сургут.
Проблему закрепления опор ЛЭП в слабых водонасыщенных
грунтах, обладающих тиксотропными и пучинными свойствами, удалось
решить с помощью специальных конструкций фундаментов и свай и
разных способов их погружения, включая наклонный. Используются
унифицированные сваи длиной 5—6 м, а в слабых грунтах — до 12 м.
Особо сложным было сооружение двух 188-метровых опор весом 470 т
каждая в пойменных отложениях Оби при переходе ЛЭП-500 Тю-
мень — Сургут через Обь. Под этп опоры было забито более двухсот
24-метровых свай-оболочек. Такая длина вызывалась необходимостью
пройти мощную толщу аллювиальных мягкопластичиых и полутвердых
суглинков и супесей, и заглубить сваи в пески средней плотности. Для
447
Защиты от размыва паводковыми водами, ледохода н корчехода осно-
вания опор были обвалованы песком н защищены железобетонными
плитами (Бухарин и др., 1971).
Закрепление опор ЛЭП-6-10 кВ на заболоченных участках осуще-
ствляется при помощи свайных фундаментов в виде одиночных свай,
защемленных в плотных минеральных грунтах болота, несущая способ-
ность торфяных грунтов при этом не учитывается. На участках с мощ-
ностью торфа более 4,5 м и наличием подстилающих грунтов с низкой
несущей способностью приходится применять сван большей длины, а
при мощности торфа выше 8 м свайное основание неприемлемо. Ис-
следования несущей способности торфов, проведенные институтом Гип-
ротюмеиьпефтсгаз, показали, что торфяные залежи верховых (наибо-
лее распространенных в Западной Сибири) болот оказались примени-
мы в качестве несущих оснований для опор ЛЭП. Разработанные н
опробованные на опытных участках в г. Нижневартовске и пос. Стреж-
евом н опытном полигоне института в Тюмени конструкции опор ЛЭП
«плавающего типа» показали эффективность такого способа строитель-
ства ЛЭП напряжением G —10 и 35 кВ.
Опыт строительства в зоне распространения
слабо- и умеренноувлажненных пород
Общая Характеристика условий строительства. Территория южных
районов Западно-Сибирской плиты наиболее изучена и освоена и ха-
рактеризуется достаточно благоприятными условиями проведения изы-
сканий и строительства.
Наиболее распространенными основаниями сооружений на участ-
ках массового строительства здесь служат озерно-аллювиальные пес-
чапоглипистыс осадки кочковской и федосовской свит, лессовые пере-
гляциальные отложения краснодубровской свиты и аллювиальные пес-
чаноглинистые образования современных речных долин.
Специфику инженерно-геологических условий зоны определяют
широко распространенные здесь лессовые породы, в большинстве сво-
ем обладающие просадочными свойствами, а также развитые на от-
дельных участках засоленные грунты, сравнительно глубокое залега-
ние грунтовых вод, их высокая минерализация.
Как известно, одной из главных задач при проведении изысканий
в районах распространения лессовых пород является определение
наличия присадочной толши, характера и величины осадки грунтов, от
чего зависит правильный выбор методов строительства, обеспечиваю-
щих прочность и устойчивость сооружений.
Несмотря на то что лессовые породы па территории Западной
Сибири изучаются целым рядом исследователей па протяжении более
40 лет, как основания зданий и сооружений они еще исследованы не-
достаточно, о чем свидетельствует возникновение деформаций соору-
жений, построенных в полном соответствии с проектами и рекоменда-
циями.
По своим просадочным свойствам лессовые породы Западной Си-
бири согласно СНиП П-Б. 2-62 в основном относятся к I типу грунто-
вых условий. Просадочностью обладает лишь верхний горизонт толщи
мощностью 6—8 м, характеризующийся значительным уплотнением при
замачивании только при наличии дополнительных (к бытовым) нагру-
зок. Относительная просадочность при давлении З-КУПа доходит до
значений 0,08—0,10 (Чарушииков, 1966).
448
Строительство сооружений, как правило, проводится с применени-
ем различных водозащитных и конструктивных мероприятий, методов
закрепления и уплотнения грунтов.
Условия строительства всех видов сооружений на рассматриваемой
территории определяют широко развитые здесь различные современ-
ные геологические процессы и явления, наиболее распространенными
из которых являются просадочные, суффозионно-просадочные, ополз-
невые и эрозионные процессы и явления, засоление грунтов.
Достаточная освоенность территории этой зоны позволяет более
подробно проанализировать опыт строительства наиболее распростра-
ненных видов сооружений.
Промышленное и гражданское строительство. Опыт строительства
и эксплуатации зданий и сооружений на просадочных грунтах в За-
падной Сибири показывает, что многие из пих имеют существенные
деформации вследствие дополнительных осадок при обводнении, даже
несмотря на предпринятые меры по их предупреждению. Нередко де-
формации сооружений обусловлены мерзлотными процессами. Встре-
чаются случаи неравномерных осадок сооружений в связи с распро-
странением иа площадке строительства резко отличных по свойствам
грунтов.
С другой стороны, деформации сооружений происходят по различ-
ным причинам, связанным с инженерной деятельностью человека: не-
достаточная освещенность инженерно-геологических условий площадок
строительства, ошибки в расчетах при проектировании, отступления
от проектов, неправильная эксплуатация сооружений.
Необходимым условием строительства и эксплуатации сооружений
иа лессовых просадочных грунтах является сохранение природной
малой влажности грунтов основания путем предохранения их от зама-
чивания различными методами. Согласно НиТУ 137-56, действующими
до 1962 г., при строительстве предусматривался ряд водозащитных и
конструктивных мероприятий. Но практика показала, что в случае
замачивания основания применяемые мероприятия не гарантировали
построенное здание от деформаций.
Известно немало примеров обводнения основания фундаментов
жилых и промышленных зданий вследствие утечки воды из водопрово-
да и канализации, затопления во время ливней подвалов при отсутст-
вии планировки территории или плохого состояния оконных приямков
цокольного этажа.
Значительным деформациям подверглись многие здания в Киров-
ском районе Новосибирска, который расположен на первой и второй
надпойменных террасах Оби. Можно привести такой пример: 58-квар-
тнрный жилой дом построен и сдан в эксплуатацию в 1963 г. Грунтами
его основания служили маловлажные макропористые верхнечетвертич-
пые лессовидные просадочные суглинки (коэффициент просадочности
0,02—0,06). В период строительства и эксплуатации сооружения ввиду
отсутствия планировки иа стройплощадке подвал здания неоднократно
затапливался ливневыми водами, стекающими по открытой траншее,
что явилось причиной обводнения основания. Через три месяца после
заселения здание деформировалось (Соколов, 1969). Подобные приме-
ры деформаций сооружений известны в Барнауле, Павлодаре, Омске.
Плохая планировка территории, утечка из водопровода, канализа-
ции, потери производственных вод ведут к значительному повышению
уровня грунтовых вод, что влечет за собой обводнение основания фун-
даментов и деформации сооружений. Например, в Дзержинском райо-
449
не Новосибирска зафиксирован подъем уровня грунтовых вод за 25 лег
на 10—12 м (Соколов, 1969).
Повышение уровня грунтовых вод сопровождается увеличением
влажности грунтов, что значительно снижает их прочностные показате-
ли и в результате вызывает дополнительные осадки сооружений. Осо-
бенно опасно повышение уровня грунтовых вод в просадочных лессо-
вых грунтах для уже застроенных территорий.
Широко развернувшееся в конце 50-х годов крупнопанельное до-
мостроение потребовало изменить принципы строительства на проса-
дочных грунтах. В НиТУ допускалось возведение крупнопанельных,
зданий в условиях просадочных грунтов только с устройством двух
нижних этажей монолитной конструкции, а это значительно снижало
преимущества строительства этих зданий. Исследователи целого ряда
научных, проектных и строительных организаций в поисках наиболее-
эффективных способов возведения сооружений на лессовых грунтах,
пошли по пути устранения просадочных свойств грунтов основания.
Стали применяться методы уплотнения грунтов тяжелыми трамбовка-
ми, многослойное уплотнение, предварительное замачивание грунтов»
широко использоваться забивные сван.
Строительство сооружений такими способами успешно проводится,
уже в течение 10 лет в Новосибирске, Барнауле и других городах и
показало эффективность такого принципа строительства крупнопанель-
ных зданий на просадочных грунтах.
Довольно часто в южных районах Западной Сибири встречаются,
случаи деформаций сооружений, обусловленных процессами сезонного-
пучения грунтов. Наиболее интенсивному пучению подвержены влаго-
емкие пылеватые лессовидные породы.
Практика строительства показала, что наиболее часто выпучива-
ние фундаментов наблюдается у малоэтажных зданий, причиной чему
служит, как правило, недостаточная глубина заложения фундаментов.
В условиях возможного пучения грунтов при определенных преде-
лах влажности и глубоком залегании грунтовых вод в НиТУ 127-55-
рекомендовалось назначать глубину заложения фундаментов независи-
мо от глубины промерзания.
В 1955—1958 гг. на новых железных дорогах Западной Сибири
одноэтажные жилые, производственные и линейно-путевые здания были
построены в полном соответствии с требованиями НиТУ. Фундаменты
закладывались на глубину 0,6—0,8 м и до 2,2 м в зоне сезонного про-
мерзания грунтов. При этом влажность грунтов не превышала допус-
каемой по НиТУ. Грунтовые воды залегали на глубине 5—18 м, глу-
бина промерзания грунтов составляла преимущественно 2 м. У зданий-
были устроены асфальтобетонные отмостки шириной 0,8 м, от которых
во все стороны даны уклоны для стока ливневых вод. Тем не меиее-
многие здания деформировались (Дружинин и Горелик, 1959). Причи-
ны таких деформаций заключаются в действии касательных сил пуче-
ния. Поэтому при строительстве малоэтажных зданий с небольшим
заглублением фундамента проводились противопучинные мероприятия,
направленные на уменьшение касательных сил пучения: осушение тер-
ритории системой дренажей, применение вокруг фундамента и под ним
противопучинных крупнозернистых засыпок, обмазка поверхности фун-
дамента вяжущими материалами и др. Но применяемые мероприятия,
не гарантировали полностью устойчивости фундаментов от выпучива-
ния, поскольку дренажные системы со временем кальматнруются и вы-
ходят нз строя, заиливаются противопучинные засыпки, обмазки часто,
теряют свои свойства.
450
Одноэтажные деревянные здания, построенные на пучинистых и
сильнопучинистых грунтах с применением фундаментов в виде деревян-
ных стульев (например, в районе ст. Тайга), на песчаных подушках, а
также бссфундаментные здания, устроенные на поверхности грунта на
подложенных под углы дома камнях, эксплуатируются нормально
(Ульрих и Пусков, 1965).
Опыт показывает, что здания и сооружения на фундаментах, уст-
роенных ниже глубины промерзания, а также на столбчатых и свайных
фундаментах (в отличие от ленточных) значительно реже подвергают-
ся деформациям от морозного пучения.
При производстве строительных работ в зимнее время необходим
мым условием является предохранение грунтов основания от промора-
живания. Несоблюдение этого требования нередко приводит к серьез-
ным последствиям. Так, несколько строящихся зданий в Искитиме,
расположенном на третьей надпойменной террасе правого берега Оби,
в 1957—1958 гг. еще в процессе строительства подверглись деформа-
ции, поскольку их фундаменты были заложены на промороженном
основании..
Но известны случаи и успешного возведения зданий на проморо-
женных грунтах. В Новосибирске фундаменты жилых трехэтажных
зданий зимой 1960/61 г. были заложены на промороженных до глуби-
ны 0,4 м верхнечетвертичных лессовидных супесях с мелкими прослоя-
ми песка. К концу зимы грунты промерзли на глубину 1,3—1,5 м. Об-
следование показало, что влажность грунтов па 2% превышает предел
раскатывания, грунт имеет слитную морозную текстуру без прослоев
льда. Строительство было продолжено. В период оттаивания деформа-
ций зданий не наблюдалось.
Из .этого следует, что строительство сооружений на проморожен-
ных грунтах в основании возможно, но при этом необходимо проведе-
ние дополнительных исследований показателей их деформационных и
прочностных свойств, а также возможности просадки лессовых грунтов
от замачивания в период оттаивания (Ульрих и Пусков, 1965).
При застройке городских территорий нередко, ссылаясь на доста-
точную изученность района, изыскания проводятся не в полном объеме
и инженерно-геологические условия площадок строительства характе-
ризуются по одной-двум выработкам. Так, по данным Т. А. Горбуно-
вой, в Барнауле в аварийном состоянии оказался четырехэтажный кир-
пичный жилой дом на улице Эмилии Алексеевой, поскольку малый
объем инженерно-геологических изысканий (1шурф и 1 скв.) дал не-
полную характеристику грунтов основания и проектом не были учтены
возможные просадки при замачивании грунтов. Здание построено в
1964 г. по типовому проекту 1-446С-2 с подвалом, имеет ленточные
сборные железобетонные фундаменты на монолитной железобетонной
подушке. Глубина заложения фундамента 2,30 м. Подготовка основа-
ния не проводилась. Через три месяца после заселения (в сентябре)
появились первые трещины в западной части здания. Обследованием
было установлено, что основанием здания служат среднечетвертичные
озерно-аллювиальные макропористые лессовидные суглинки красно-
дубровской свиты, обладающие просадочными свойствами. Максималь-
ный показатель коэффициента относительной просадочности 0.073 при
давлении З-КРПа. Грунты основания обводнялись в результате утечек
из канализационных труб. Здание укреплялось путем взятия его в два
металлических армированных пояса. Новые увлажнения основания в
1966 и 1969 гг. привели к образованию новых трещин по фасаду со
стороны восточной части дома (где сохранились просадочные свойства
451
грунтов) и разрыву верхнего армированного пояса (рис. 185), образо-
ванию сквозных трещин по всем несущим кирпичным стенам и обрат-
ного уклона отмосток к наружным стенам.
Известны примеры деформаций сооружений, обусловленных нерав-
номерными осадками вследствие резкой неоднородности грунтов осно-
Рис. 185. Образование косых трещим по фасаду здания при вторичном
увлажнении грунтов основания. В правом верхнем углу видно повреж-
дение армированного пояса. Фото Т. А. Горбуновой
вания сооружения по составу и свойствам, не установленных при
изысканиях. Например, четырехэтажное здание в Первомайском райо-
не Новосибирска, строительство которого проводилось (1954 г.) на
площадке, спланированной досыпкой еще в 1930 г. при сооружении
железнодорожной станции. Ин-
женерно-геологические условия
площадки были охарактеризова-
ны всего по одному шурфу, по-
павшему на участок с вполне
надежными грунтами. В резуль-
тате -в процессе «строительства
произошла резкая осадка части
здания, выведенного до второго
этажа, с образованием трещин
Рис. 186. Схема осадки здания шириной до 200 мм (рис. 186).
Обследование показало, что под
У» здания залегает толща культурного слоя, состоящая из рыхлого
грунта и строительного муоора с остатками бревен и угля. Стены и
фундамент деформированной части здания пришлось разобрать и про-
извести уплотнение грунтов, после чего строительство «было продол-
жено (Соколов, 1969).
Инженерная и хозяйственная деятельность человека довольно
часто вызывает активизацию широко развитых на рассматриваемой
452
территории естественных процессов оврагообразовання, оползания скло-
нов, суффозионно-просадочных явлений и т. д.
Наиболее распространенным процессом на участках массового
промышленного и гражданского строительства в таких крупных горо-
дах, как Новосибирск, Омск, Барнаул, Павлодар и других, является
образование новых и активизация старых оврагов. Развитие овражной
сети происходит как за счет естественных факторов, так н за счет на-
рушения режима стока атмосферных вод, к чему приводят уничтоже-
ние растительности и разрушение дернового покрова, плохое состояние
дорог, водоотводных сооружений, закладка карьеров на участках, под-
верженных образованию оврагов. Нередко проводится сброс производ-
ственных вод в лощины, лога н балкн. Для борьбы с овражной эрозией
разработай большой комплекс мероприятий. Например, генеральным
планом Новосибирска в 1962—1963 гг. было предусмотрено провести
полную засыпку или замыв отдельных оврагов и их отвержков, выпо-
лаживание склонов, их террасирование с частичной засыпкой тальве-
гов, заключение водостоков в трубы, озеленение склонов оврагов.
Многие современные геологические процессы и явления на рас-
сматриваемой территории приобретают региональный характер распро-
странения, что требует более широкого изучения закономерностей их
формирования. Это имеет большое практическое и научное значение.
Гидротехническое строительство. Самое крупное гидротехническое
сооружение Западной Сибири — Новосибирская ГЭС на Оби построе-
на в 1957 г. и является первой ступенью проектировавшегося Обского
каскада электростанций. Сооружения гидроузла возводились в своеоб-
разных и очень сложных инженерно-геологических условиях, в районе
сопряжения двух крупных тектонических структур — Саланрского кря-
жа и Западно-Сибирской плиты. Основаниями гидротехнических соору-
жений здесь служат метаморфизованные сильно тектонически нарушен-
ные песчано-глинистые породы среднего и верхнего девона.
Анализируя опыт проведения инженерно-геологических изысканий
и строительства гидроузла, сотрудники Гидропроекта (Калинина,
1964) указывают на множество ошибок и неточностей, допущенных при
изысканиях, что повлекло за собой ряд конструктивных изменений в
проекте.
Возведение бетонных сооружений гидроузла (здание станции и
водосливная плотина, занимающие участки поймы и левобережную
часть русла) проводилось с частыми отступлениями от проекта, причи-
ной чему обычно была недостаточная освещенность инженерно-геоло-
гических условий участков. По данным изысканий считалось, что осно-
вание бетонных сооружений сложено толщей переслаивания песчани-
ков н глинистых сланцев, залегающих почти вертикально, без каких-
либо следов дизъюнктивной тектоники. При вскрытии котлована оказа-
лось, что коренные породы весьма разнообразна по своему литологи-
ческому строению, структуре и текстуре, сложно переслаиваются и
сильно тектонически нар^чиены. Особенно сильно трещиноватыми ока-
зались породы на площадке здания станции, где строителям пришлось
понизить отметку заложения фундаментов на 1,5 м. А участок левобе-
режного раздельного устоя целиком попал в зону тектонического дроб-
ления, поэтому откосы котлована были заложены с расчетом 1:1,5, а
нс 1:4, как было предусмотрено проектом.
Расхождения с проектом имели место и на участке судоходного
шлюза. Почти на всем протяжении в основании шлюза залегают водо-
носные пески и песчано-галечные отложения поймы и третьей надпой-
менной террасы Оби, а на участке нижней камеры, нижней и второй
453
головы шлюза — песчано-глинистые и глинистые сланцы девона и гли-
нистый элювий. Поскольку котлованы проходились значительно ниже
уровня грунтовых вод (глубина заложения фундаментов 5 -10, 15—
18 v) для обеспечения устойчивости песчаных откосов потребовалось
проведение грунювого водопонижения вокруг котлована шлюза на глу-
бину 9,5 м от первоначального уровня. В процессе водопонижения вы-
яснилось, что водоносный горизонт третьей надпойменной террасы
имеет гидравлическую связь с подземными водами коренных отложе-
ний на участках, где элювиальные глинистые образования отсутствуют.
При выходе из строя одного из насосов котлованы затапливались. При
проведении водопонижения происходил вынос мелких частиц, а глини-
стый элювий, размокая, переходил в текучее состояние и при
замерзании вспучивался. В результате забетонированные участки де-
формировались. Это потребовало замены бетонной подготовки, а пре-
дусмотренные проектом металлические шпунтовые стенки пришлось
заменить на армобетонные на железобетонном днище с продольным
швом по оси шлюза.
Земляные плотины возводились из мелкозернистого песка спосо-
бом гидромеханизации с последующим бетонированием откосов. Зале-
гающие на отдельных участках в основании плотин и их примыкании
к .бетонным сооружениям пойменные отложения (погребенный почвен-
ный слой, слабые супеси и суглинки и галечник с высокой водопрово-
димостью) полностью удалялись.
Ошибки и неточности, допущенные при изысканиях, обусловлены
в основном несовершенством применявшихся методов исследований.
Проводилась разведка возможных створов плотины вертикальными
ударно-вращательными скважинами малого диаметра. Для выяснения
столь сложных ипжеперно-гсологических условий при почти полном
отсутствии обнажений необходимо было провести крупномасштабное
инженерно-геологическое картирование, уточняя материалы глубокими
шурфами, разведочными шахтами и наклонными колонковыми скважи-
нами (Калинина, 1964).
Связанное с ГЭС водохранилище существенно изменило природ-
ные условия прилегающей территории. Интенсивно идет переработка
берегов, причем фактические величины переработки резко не совпада-
ют с прогнозными. За три года после наполнения водохранилища
(с 1959 г.) на участках максимальных нарушений переработка берега
составляла 100 м и равнялась расчетной па десятилетнюю стадию
(Самочкин и Обичкин, 1961; Каскевич, 1968).
По предварительному прогнозу интенсивная переработка берегов
водохранилища ожидалась в нижней части водоема, где и были орга-
низованы основные наблюдения. На правом берегу Бердского залива
(па участке максимальной переработки) берега укреплялись путем
намыва искусственного пляжа в форме прибрежной отмели. На неук-
репленных участках по достижении НПУ во время шторма волны
подмыли и разрушили банкет и частично обрушили береговой склон.
На участках берега с искусственной отмелью разрушений не наблюда-
лось, что говорит об эффективности создания подобных сооружений
(Савкин, 1968; Обичкин, 1968).
Наблюдения за режимом водоносных горизонтов долины Оби на
протяжении всех лет существования водохранилища показывают, что
водоносные горизонты в прилегающей к водохранилищу части побе-
режья находятся в подпоре. При этом наибольший подъем уровня
отмечается на нижнем участке водохранилища, где он составляет
8—12 м. При достижении НПУ происходит кратковременная фильтра-
454
дня воды из водохранилища в берег на расстояние 150—300 м от
уреза НПУ, что вызывает сезонное насыщение грунтов береговой зо-
<ны в 18—25 раз больше, чем при естественных условиях реки. Подпор
водоносных горизонтов вызвал на некоторых участках подтопление
территории, наблюдающееся в основном на нижнем участке водохра-
нилища, где подземные воды залегают на глубине 3 м (Бейром и др.,
1972).
Развитие сельского хозяйства в южных районах Западной Сибири
•потребовало широкого проведения комплекса мероприятий по осуше-
нию заболоченных земель, расположенных на обширной площади Ба-
рабииской степи, н орошению засушливых районов территории.
Работы по осушению болот Барабинской степи начали проводить-
ся еще в 1895 г., когда проводилось строительство транссибирской
железнодорожной магистрали. Осушительные системы того времени
-были приурочены к пониженным формам рельефа и состояли из ред-
кой сети каналов, спускающих воду в близрасположенные водотоки.
Наиболее крупным сооружением того времени является Карапузский
юсушительный канал, служивший водоприемником для заболоченных
территорий. Отсутствие эксплуатационного надзора за каналами при-
вело их в полную негодность и к вторичному заболачиванию осушен-
ной территории.
Начиная с 1944 г., в районах Барабы были проведены работы по
реконструкции Карапузского магистрального канала протяженностью
40 км, построены проводящие сети и каналы Лежневской и Осинов-
•ской осушительных систем.
В зависимости от мощности торфа на болотах и степени его засо-
ления для Барабинской степи разработаны различные способы освое-
ния и использования болот. Самым совершенным способом признан
.закрытый, особенно кротовый, гончарный и дощатый дренаж. Для
•болот с мощными торфами (свыше 0,8 м) осушение проводится редкой
осушительной открытой сетью в сочетании со щелевым и кротовым
дренажем. Болота с мощностью торфа до 0,5 м, обычно сильнозасолен-
ные, лучше, как показал опыт, осушать кротовым дренажем с весен-
ними промывками талыми водами. Чтоб задерживать талые воды для
увлажнения и промывки почв от солей, на каналах обычно предусмат-
ривается устройство шлюзов (Гантимуров и Кошкин, 1957). Но часто
предусмотренные проектом плотины, шлюзы и мосты на каналах не
-строились, кроме того, не было достаточного ухода за каналами. Все
это способствовало нарушению режима работы осушительной сети
(Тиунов, 1958).
Так, обследование осушительной системы Карапузского и Угур-
манского каналов в 1959—1960 гг. показало, что проводящая регули-
рующая сеть и водоприемники за 10—15 лет эксплуатации пришли в
неудовлетворительное состояние. Магистральные каналы и мелкая осу-
шительная сеть заилились и заросли водяной и болотной растительно-
стью, наблюдались разрушении откосов, щелевые дрены пришли в
негодность (Казанцев, 19G1). На сохранность и работоспособность осу-
шительной сети существенное влияние оказывают снежные заносы и
•сезонное промерзание почв и грунтов.
Опыт показал, что кротовые и гончарные дрены, попавшие в зону
промерзания, после схода талых вод быстро забиваются льдом и выхо-
дят из строя в наиболее ответственные периоды. Для предотвращения
этого процесса дрены рекомендуют закладывать ниже глубины про-
мерзания (иа болотах с мощностью торфа более 0,8 м на глубину
J.0—1,1 м и на болотах с мощностью торфа менее 0,5 м — на глубину
455
1,2—1,3 м). В дощатых дренах в период затопления ледяных пробок
не образуется. В целях ослабления промерзания осушенных болот
проводится снегозадержание путем лесонасаждений вдоль каналов
(Бишоф, 1969).
Строительство крупных ирригационных систем в Западной Сибири
проводится начиная с 60-х годов на территории Кулундинской и Ишим-
ской степей. В основном строятся закрытые оросительные сети (груп-
повые водопроводы — Ишимский и Булаевский с забором воды из
Ишима и Павлодарский с забором воды из Иртыша).
Одним из самых важных и сложных вопросов, возникающих при
проведении широких оросительных мероприятий, является вопрос борь-
бы с поднятием уровня грунтовых вод, что ведет к изменению водного
и солевого режима почв. Опасность увеличения засоления почв по
мнению Ленгипроводхоза ожидается в основном па слабо дренирован-
ных и недренированных участках в местных понижениях рельефа.
Поэтому здесь необходимым мероприятием является организация ис-
кусственного дренажа или проведение орошения выборочно с примене-
нием агромелиоративных мероприятий и соблюдение жестких норм
полива. На всех дренированных площадях в настоящее время происхо-
дят процессы рассоления (на Приобском н Павлодарском плато, вПри-
иртышской части Кулундинской и Карасукской равнин и других уча-
стках).
Строительство гидротехнических сооружений вызывает значитель-
ные изменения природной обстановки территории. Изменение условий
речного стока и гидрогеологических условий местности ведет в свою*
очередь к изменению водно-солевого режима грунтов, повышению ин-
фильтрационной способности почв на осушенных площадях и измене-
нию их теплового режима, развитию различных инженерно-геологиче-
ских процессов и явлений. Поэтому одной из главных задач при про-
ектировании гидротехнических сооружений является всестороннее
изучение местных и региональных изменений гидрогеологических усло-
вий осваиваемой территории. Это позволит разработать методы по
предотвращению развития ряда инженерпо-геологических процессов н
явлений.
Железные и автомобильные дороги. Территория зоны в целом
характеризуется относительно благоприятными условиями строительст-
ва земляных сооружений железных и автомобильных дорог. Вырав-
ненность рельефа местности, широкое развитие пород с пониженной
влажностью позволяют применить самые простые конструкции полот-
на при небольших объемах земляных работ. Однако широкое распро-
странение с поверхности лессовидных грунтов, наиболее легкоразмы-
ваемых и подверженных процессам пучения; развитие на отдельных
участках засоленных грунтов, которые в случае попадания их в тело»
земляного полотна способствуют образованию углублений основной
площадки; развитие на прибрежных участках эрозионных процессов —
все это осложняет условия строительства дорог и требует применения
более сложной конструкции земляного полотна.
Опыт показывает, что наиболее распространенным видом дефор-
маций земляного полотна как на автодорогах, так и на старых и не-
давно построенных железных дорогах являются пучины и связанные с
ними балластные корыта и просадки пути, а также размывы откосов.
Особенно широко развиты пучины на тех участках дорог, которые про-
ходят по районам с глубоким сезонным промерзанием грунтов, рас-
пространением глинистых и пылеватых грунтов, избыточным увлажне-
456
нием местности и пересеченным рельефом (Бредюк и Храбров, 1970).
В частности, на бывшей Томской железной дороге, наблюдается пуче-
ние земляного полотна нередко с недопустимыми для безопасного дви-
жения поездов неровностями, образование балластных корыт, сплывы
грунта с откосов, развитие овражной эрозии в макропористых лессо-
видных суглинках и супесях.
При обследовании ряда железных дорог страны, в том числе и-
Западно-Сибирской, Г. П. Бредюк и Е. Б. Храбров (1970) установили,
что наиболее часто и интенсивнее пучинообразование происходит в вы-
емках и нулевых местах, где в пределах деятельного слоя залегают
глинистые грунты, мелкие и пылеватые пески, разнородные переслаи-
вающиеся грунты с влажностью выше Wp+0,25 Wn. На участках, где-
земляное полотно пройдено насыпью, с увеличением высоты насыпи
количество пучин резко снижается. В связи с этим рекомендуемыми
мерами по предотвращению образования пучин на строящихся желез-
ных дорогах являются увеличение высоты насыпей, вырезка и замена
пучинистых грунтов, отвод грунтовых и поверхностных вод и др.
Наиболее эффективным и экономичным способом ликвидации пу-
чин и просадок подбалластного основания, как показал многолетний
опыт эксплуатации земляного полотна железных дорог Западной Сиби-
ри, является подъем пути на шлак или балласт. После подъема пути
при мощности балласта под шпалой 1,4—1,6 м просадки и пучение
обычно прекращались. Эти меры предусматривались с. 1948 г. Сиб-
гипротрансом при реконструкции старых железных дорог (Якубов,
1965). В последние годы на Западно-Сибирской железной дороге в ка-
честве противопучииного мероприятия устраиваются врезные и наклад-
ные подушки с подъемом пути на шлак, на песчано-гравийные материа-
лы и врезные и комбинированные подушки из асбестовых отходов. По-
следние характеризуются в уплотненном состоянии сравнительно невы-
сокой влажностью и коэффициентом фильтрации, а также более устой-
чивыми, чем у шлака, прочностными показателями (Грицык, 1970).
Причем опыт применения этих мероприятий на существующих желез-
ных дорогах Сибири показал, что неравномерное пученне полностью-
ликвидируется при суммарной толщине балластного и дренирующего
слоя в 1,7—1,8 м.
На автодорогах, где насыпи устраиваются из местных слабовлаж-
ных пылеватых супесей и суглинков, наблюдается пучение полотна.
С целью уменьшения пучинообразования земляное полотно возводят
в виде насыпей высотой 0,8—1,5 м (в зависимости от микрорельефа
местности). Отсыпка насыпей ведется с послойным уплотнением
грунтов, что при низких значениях влажности (50% от предела теку-
чести) обеспечивает достаточно высокую прочность и устойчивость со-
оружения. При этом проводится ряд мероприятий по предохранению
грунтов от увлажнения: для нормального стока поверхностных вод про-
водится тщательное выравнивание поверхности обочин с уклоном-
5—6%; для защиты грунтов основания дорожной одежды от увлажне-
ния атмосферными осадками устраиваются водонепроницаемые покры-
тия проезжей части из грунтов, обработанных органическими и неорга-
ническими вяжущими материалами.
Наблюдения за состоянием автодорог в Омской области, прово-
дившиеся в течение 8 лет Сибирским автодорожным институтом, пока-
зали, что при проведении этих мероприятий влажность грунтов
основания (даже пылеватых) под проезжей частью почти не меняет-
ся, грунт сохраняет высокую прочность и пучинообразования не проис-
ходит (Кудрявцев, 1965).
457
На конструкцию н положение дорог, проходящих вдоль берегов
•рек, существенное влияние оказывают эрозионные процессы: размыв
«берегов, оврагообразование. Возникновение оврагов отмечается на рав-
нинах при плохо организованном стоке и отводе поверхностных вод,
.как это наблюдалось при эксплуатации железнодорожной линии Ку-
.лунда — Барнаул (Ермаков, 1970).
Использование в насыпях легкоразмываемых пылеватых глинис-
тых пород способствует развитию промоин и сплывов грунта с откосов
даже при небольшой высоте насыпи. Для нормальной эксплуатации
дорог проводится подсыпка грунта в насыпь, засыпка отдельных овра-
гов, укрепление их склонов и откосов земляного полотна и другие
мероприятия.
В связи с большим объемом намечаемого дорожного и промыш-
ленного строительства в Западной Сибири одной из актуальных задач
в строительстве является проблема закрепления лессовых макропорис-
тых и засоленных грунтов. Широкое применение в последние годы для
зацепления таких грунтов нашли битумные эмульсии и пасты, гидро-
фобная известь.
Изменение природных условий
Западной Сибири под влиянием
деятельности человека и прогнозы
этих изменений
Освоение территории и, главным образом, строительство приводят к
существенному изменению инженерно-геологических условий осваивае-
мых земель. В первую очередь, изменяются инженерно-геологические
свойства и состояние грунтов. Но этот факт до сих лор практически
не учитывается проектировщиками в Западной Сибири из-за слож-
ности прогноза будущих преобразований в грунтовой толще. Интенсив-
ное воздействие на земную кору и природные условия приводит часто
к нарушению равновесия между отдельными природными компонента-
ми и к появлению разнообразных инженерно-геологических процессов
и явлений. Однако далеко не все проектируемые мероприятия сопро-
вождаются прогнозами возможных инженерно-геологических процессов
и нежелательного изменения природных условий. Поэтому непродуман-
ное вмешательство человека в земную кору уже вызвало к жизни в ря-
де районов разрушительные проявления таких процессов.
Одной из первоочередных задач инженерно-геологических исследо-
ваний в Западной Сибири является изучение причин вознинковения и
распространения не только инженерно-геологических, но и современных
геологических процессов и явлений. Цель таких исследований — разра-
ботка прогнозов активизации различных процессов при строительстве
и эксплуатации сооружений и выбор наиболее эффективных способов
предотвращения их развития.
Прогноз изменения мерзлотных условий при освоении территории.
Территория Западно-Сибирской плиты отличается от других регионов
страны тем, что здесь существует зона, шириной в 400—500 км, в преде-
лах которой многолетнемерзлые породы находятся в подвижном рав-
новесии с существующими природными условиями. Вследствие этого
даже незначительное нарушение естественной обстановки (увеличение
мощности снежного покрова, изменение увлажненности пород и т. д.)
может привести к протаиванию пород. С другой стороны, удаление или
уплотнение снега может вызвать новообразование мерзлой толщи,
которое будет сопровождаться пучением грунтов.
-458
Другой особенностью Западно-Сибирской плиты является наличие
«а ее севере зоны с высокой льдистостью грунтов (до 60—70%) и мощ-
ными линзами льда (до 10—12 м), протаивание которых приведет к ка-
тастрофическим просадкам сооружений.
Следовательно, прежде чем осваивать территорию, совершенно
необходимо составить прогноз возможных изменений мерзлотных усло-
вий, основанный на тщательном учете состава и свойств мерзлых толщ
и природных условий, определяющих их динамику. Хозяйственное
освоение территории всегда ведет к нарушению сложившихся естест-
венных условий. Как показывает опыт строительства в условиях Сиби-
ри к Дальнего Востока, такие изменения могут быть настолько суще-
ственными, что в отдельных случаях приводят либо к новообразованию
мпоголетнемерзлых пород, либо к их деградации.
Во многих случаях нарушения природных условий при хозяйствен-
ном освоении не приводят к упомянутым изменениям, но они всегда
изменяют мощность и тепловой режим деятельного слоя, а это также
приходится учитывать при проектировании, строительстве и эксплуата-
ции инженерных сооружений.
Основными по значимости нарушениями, связанными с хозяйствен-
ной деятельностью человека, являются нарушения поверхностных
условий, которые приводят к изменению теплообмена в верхних частях
литосферы: уничтожение растительности, изменение режима накопле-
ния снежного покрова, осушение участков, создание различных искус-
ственных покрытий, строительство наземных инженерных сооружений
•с большими тепловыделениями, создание водохранилищ и т. д.
Учитывая зональность распространения сезонномерзлого и талого
слоев, прогноз мерзлотных условий целесообразнее рассмотреть по
зонам.
Известно, что устойчивость пребывания пород в талом или мерзлом
состояниях характеризуется, прежде всего, их среднегодовой темпера-
турой. Однако анализировать ее изменение при существующих расчет-
ных методах очень сложно. Точность расчета среднегодовой темпера-
туры крайне низка. А при неустановившемся тепловом процессе, с кото-
рым сталкиваются при хозяйственном освоении территории, вообще не
существует в настоящее время способов прогноза этой температуры.
В то же время критерием существования мерзлых пород с поверхности
может служить и соотношение глубин сезонного промерзания — протаи-
вания верхнего горизонта пород. Так, при их равенстве многолетнемерз-
лые породы, если они сформировались до установления такого равно-
весного состояния, существуют и в то же время могут отсутствовать,
если до установления этого уровня теплообмена они находились в та-
лом состоянии. А для возникновения и развития многолетнемерзлых
пород необходимо, чтобы глубина сезонного промерзания превышала
глубину сезонного протаивания (ЛдрОм> Апрот). Протаивание многолет-
немерзлых пород с поверхности, в свою очередь, возможно только в
том случае, если глубина сезонного протаивания превысит глубину про-
мерзания (йпрот>йпрОм) При равенстве этих глубин устойчивость слоя
минимальная, а с ростом различия в глубинах она увеличивается.
Установлено, что отношение этого различия к мощности сезонного
•слоя, выраженное в процентах, является вполне достаточной характе-
ристикой его устойчивости. Так, если величина этого отношения состав-
ляет более 50%, то сезонный слой можно считать наиболее устойчивым.
В диапазоне 0—10% устойчивость сезонного слоя незначительна.
На основании расчетов (Чернядьев, 1970) проанализирована устой-
чивость сезонпопромерзающего (СМС) и сезоннопротаивающего (СТС)
459
слоев грунта как в естественных условиях, так и при возможных нару-
шениях существующей природной обстановки Западно-Сибирской рав-
нины. Расчеты производились по формуле (Чернядьев, 1970), учиты-
вающей основные природные факторы.
Глубина промерзания — протаивания рассчитывалась с учетом ес-
тественных условий и их возможных изменений при хозяйственном
освоении территории. При расчетах введена некоторая схематизация
граничных и начальных условий, позволяющая установить диапазон из-
менения глубин промерзания — протаивания и их промежуточные зна-
чения для различных природных зон Западной Сибири.
Расчеты выполнены для следующих литологических разностей*
грунтов: песков, суглинков и торфа. Пределы изменения влажности
для песков принимались равными в 5—10%, суглинков — в 20—40%,
торфа — 150—300%. Эти пределы соответствовали значениям влаж-
ности в природной обстановке.
Условия охлаждения зависят от температуры воздуха в зимний
период и наличия теплоизоляционных покровов. Процессы пучинистого"
теплообмена в зимний период не имеют решающего значения, и при
определении граничных условий ими можно пренебречь. В естествен-
ных условиях мощным теплоизолятором является снежный покров. При
расчетах глубин промерзания целесообразно рассмотреть следующие
варианты снегонакопления на поверхности: защищенные участки (мак-
симально возможное снегонакопление), открытые участки (снег частич-
но сдувается), уплотненный снежный покров и полное снятие снежного
покрова. Термическое сопротивление спежного покрова (J?CH) для ука-
занных случаев рассчитывалось исходя из его мощности и плотности.
При этом использованы данные снегосъемки и схематические карты
снегонакопления, составленные для Западной Сибири.
Условия прогрева поверхности зависят от микроусловий и схемати-
зация этих условий наталкивается на ряд вполне очевидных труднос-
тей. Учитывая это обстоятельство, глубины протаивания рассчитаны
для крайних случаев прогрева: максимального и минимального. Мини-
мальные условия прогрева соответствуют затененным поверхностям,
лишенным доступа прямой солнечной радиации. Температура поверх-
ности грунта в этом случае приближается к температуре приземного
слоя воздуха. Максимальные условия прогрева учитывают оптимальное
использование радиационного тепла, исключающее затраты тепла на
испарение. Поэтому для естественных условий будет характерно какое-
то среднее значение прогрева между оптимальной и минимальной ее
величиной. Для защищенных участков с древесной и кустарничковой
растительностью условия прогрева будут приближаться к минимальным
значениям. Создание максимальных условий прогрева реально только
при мелиоративных мероприятиях.
При расчетах глубин протаивания в естественных условиях необ-
ходимо учитывать и влияние мохово-лишайникового покрова. Изучение
теплообмена в сезонноталом слое при наличии мохово-лишайникового
покрова показало, что термическое сопротивление мохового покрова
зависит от его увлажнения и в меньшей степени -- от мощности. Так,
для переувлажненного мохового покрова термическое сопротивление
составляет 0,5—1,0, а для воздушно-сухого в зависимости от мощнос-
ти— 1,5—2,5 м2-град-ч/ккал. Поэтому при расчетах глубин протаивания
наличие мохового покрова учитывалось следующими вариантами:
£мхав0; Ямха=1.0; /?мха=2,0; ₽мха=3,0 м2• град• ч/ккал. В табл. 48 при-
ведены расчетные значения глубин сезонного промерзания — протаива-
ния грунтов только для суглинистой и торфянистой разностей соответ-
460
Таблица 48
Соотношение глубин сезонного промерзания и протаивания грунтов в различных
мерзлотных зонах Занадной Сибири
Поверхностные условия Суглинок we -= 20% Торф Wc = 150%
Пункт снежный покров МОХОВОЙ покров протаива- ние промерза- ние протаива- ние промерза- ние
2 защищенные участки R = 2,0 0,17 2,58 0,14 1,09
S »х Кси ~~ 1 R-0,0 1,09 0,49
3 открытые участки R = 2,0 0,28 3,20 0,17 1 Л4
•5 fl Я е со Rch-0,9 R = 0,0 1,20 0,55
Rch — 0,0 R = 0,0 1,15 4,56 0,55 1.83
тнчески простра рзлых 1
L защищенные участки R = 2,0 0,36 1,81 0,24 0,87
й У Й 5 я X rS Re-2,0 R = 0,0 2,02 2,08 0,66 0,90
-Л Л с aS открытые участки R = 2,0 0,38 2,50 0,27 1,20
со RCH - ' .0 R = 0,0 2,00 2,93 0,72 1,24
Z <3 Л йси — 0,0 R = 0,0 1,80 4,39 0,72 1,77
s защищенные участки R = 2,0 0,74 1,50 0,25 0,77
о. Rch — 2,5 R = 0,0 2,34 1,70 0,48 0,80
S св t= открытые участки R = 2,0 0,85 2,30 0,37 1,04
S s Rc„ = 1.5 R = 0,0 2,53 2,48 0,85 1,07
g. Rch “ 0,0 R=0,0 2,53 4,42 0,85 1,80
h ф защищенные участки R = 2,0 0,80 1,50 0,33 0,72
Кен -• 2,6 R = 0,0 2,40 1,59 0,80 0,74
S.E открытые участки R = 2,0 0,90 2,03 0,38 0,97
р г S X Рч Rch =1,5 R —0,0 2,58 2,33 0,88 1,00
Е- Rch = 0,0 R=0,0 2,58 4,24 0,88 1,72
о д Si*
§.
S’ л защищенные участки R = 2,0 0,91 1,18 0,28 0,58
с Rcn-2,5. R = 0,0 2,59 1,26 0,87 0,60
3 «5 открытые участки R = 2,0 1,03 1,61 0,43 0,80
<8 £ Re = 1.5 R =0,0 2,78 1,75 0,93 0,83
Rea 0,0 R =0,0 2,78 3,69 0,93 1,52
защищенные участки R = 2,0 0,96 1,13 0,41 0,57
л | Rch = 2,6 R = 0,0 2,72 1,24 0,91 0,59
1 * л открытые участки R = 2,0 1,10 1,60 0,46 0,80
6“ Ren = 1 »5 R = 0,0 2,91 1,79 0,98 0,82
£а8 Rch = 0,0 R=0,0 2,91 3,63 0,98 1,51
tag б л защищенные участки R= 2,0 1.19 1,00 0,49 0,50
i is- Rc,= 2,0 R = 0,0 3,01 1,08 1,01 0,51
«Is i открытые участки R = 2,0 1,32 1,52 0,51 0,75
'в Ren -1,0 R =0,0 3,20 1.74 1,08 0,77
)аспростране1 увлажнении? кого раавии F—> Ren 0,и R = 0,0 3,20 3.08 1,08 1,26
Л защищенные участки R = 1,0 2,15 1,45 0,81 0,77
то м Нея — 1.0 R=0,0 3,39 1,57 1,14 0,79
£ открытые участки R -1,0 2,31 1,97 0,87 0,98
3 Rch — 0.5 R = 0,0 3,57 2,12 1,21 1,01
<v5 я с Rch = 0,0 R = 0,0 3,57 2,90 1,21 1,29
ственно с влажностью 20 и 150%. В тексте анализ устойчивости СТС
и СМС дан для диапазона влажности. Кроме того, рассмотрена устой-
чивость СТС и СМС в песчаных грунтах, где имеет место конвективная
теплопередача.
Зона сплошного распространения многолетнемерзлых пород. На.
севере этой зоны (Тамбей) глубина потенциального промерзания зна-
чительно превышает (в два и более раза) глубину сезонного протаива-
ния. Поэтому нарушения поверхностных условий при хозяйственном
освоении территории не приводят к оттаиванию многолетнемерзлых.
пород. Только в исключительных случаях, при создании водохранилищ
и сооружений с большим тепловыделением, возможен переход сезонно-
талого слоя в сезонномерзлый. На юге зоны (Новый Порт) различия
в глубинах сезонного протаивания и потенциального промерзания в-
естественных условиях сокращаются. При большой снегозапосимости
территории может существовать сезонномерзлый слой, что свидетельст-
вует о деградации многолетнемерзлых толщ. Особенно большая опас-
ность развития сезонномерзлого слоя в хорошо дренированных песча-
ных отложениях. Уплотнение снежного покрова или его уничтожение-
приводит к резкому возрастанию глубин потенциального промерзания
(в 2—3 раза).
В целом для всей зоны сплошного распространения многолетне-
мерзлых пород характерна большая устойчивость сезонноталого слоя.
Нарушение поверхностных условий не способствует развитию сезонно-
мерзлого слоя и только в исключительных случаях возможно протаи-
вание многолетнемерзлых пород.
Наиболее вероятным при хозяйственном освоении территории яв-
ляется увеличение мощности сезоннопротаивающего слоя. Это связано,,
прежде всего, с увеличением интенсивности теплообмена в летний пе-
риод за счет уничтожения растительности, оказывающей теплоизоли-
рующее влияние, и создания различных покрытий, уменьшающих аль-
бедо поверхности и испарение. В отдельных случаях, наряду с увели-
чением мощности деятельного слоя, вполне возможно и понижение-
среднегодовой температуры грунта в результате нарушения режима
накопления снежного покрова за счет его уплотнения и частичного
удаления. При полном его снятии температура грунта на глубине нуле-
вых годовых колебаний будет приближаться к температуре воздуха у
поверхности грунта.
Верхние горизонты многолстнемерзлых толщ, в особенности подзо-
ны полигснетических толщ, имеют большую льдистость. Поэтому уве-
личение деятельного слоя за счет оттаивания этих льдистых горизонтов
резко снизит несущую способность пород, а в некоторых случаях при-
ведет к протаиванию пород и их просадкам. В связи с этим при освое-
нии территории следует отдать предпочтение насыпке, а не снятию-
грунта, а при эксплуатации сооружений уделять особое внимание
дренажу. Максимальные осадки льдистых сингенетически промерзших
суглинистых отложений могут составлять 60—70 см/м, а эпигенетически
промерзших — 20—40 см/м.
Как показали результаты расчета, в случае суглинистого грунта
с влажностью от 20 до 40% на севере низменности (о. Диксон и Там-
бей) глубина сезонного протаивания на 80—100% меньше глубины
потенциального промерзания для площадки с сохраненным покровом,
а на широте Нового Порта — всего лишь на 20—30%. При полном
снятии снежного покрова это различие на севере увеличивается до,
200—300%, а на юге — до ПО—130%.
462
Различия в глубинах протаивания и потенциального промсрзапшг
песчаных отложений еще более существенны. Однако следует учесть,,
что при расчетах глубин протаивания по формуле представляется воз-
можным учесть только кондуктивный теплообмен, в то время как при
протаивании песчаных отложений значительную роль играет и конвек-
тивная передача тепла за счет инфильтрации атмосферных осадков.
Поэтому данные о глубинах протаивания, полученные по формуле,
будут явно занижены. Так, в северных пунктах глубины оттаивания
в хорошо дренированных песчаных отложениях могут достигать 3,0—
4,0 м. По данным расчета, глубина промерзания песчаных отложений
в естественных условиях в северных районах данной территории в зави-
симости от влажности составляет 3,0—4,0 м. Учитывая, что глубина
протаивания может достигать 3,0—4,0 м, возможность существования
талых пород при определенных условиях вполне очевидна.
При нарушении естественного состояния снежного покрова (снятие,
уплотнение) возможность существования талых пород в северных райо-
нах практически исключается, в то время как на юге зоны даже полное
удаление снежного покрова не гарантирует возможности образования
многолетнемерзлых толщ в песчаных отложениях. Все эти рассужде-
ния касаются открытой поверхности, лишенной растительного покрова.
При наличии же растительного покрова многолетнемерзлые породы
существуют на юге зоны в песчаных отложениях, даже при естествен-
ных накоплениях снежного покрова, так как растительный покров вы-
ступает здесь в большинстве случаев не только как хороший теплоизо-
лятор, но и задерживает атмосферные осадки на поверхности.
Таким образом, возможность перехода сезонноталого слоя в сезон-
нопромерзающий и частично оттаивания многолетнемерзлых пород
наиболее благоприятна на юге северной зоны при сохранении снежного
покрова.
Основным методом строительства для всей зоны следует рекомен-
довать метод сохранения многолетнемерзлых грунтов. При этом необ-
ходимо учесть, что на юге территории, где различия в глубинах сезон-
ного протаивания и потенциального промерзания в песчаных отложе-
ниях и на спегозаноенмых участках не так уж существенны, особое
внимание необходимо уделять режиму снегонакопления при эксплуата-
ции инженерных сооружений.
Как показывает анализ формирования СТС в условиях северной’
зоны, возможность протаивания многолетнемерзлых пород в связи с
нарушением естественной природной обстановки крайне незначительна.
Однако изменения температурного режима многолетнемерзлых пород
при этом могут быть довольно существенными. Поскольку с темпера-
турой многолетнемерзлых пород связаны их прочностные свойства, то
прогноз среднегодовой температуры грунта так же представляет опре-
деленный практический интерес. Наиболее низкие среднегодовые тем-
пературы грунта в естественных условиях для рассматриваемой зоны
соответствуют замшенным открытым участкам, для которых характерно-
минимальное снегонакопление и переувлажненность грунтов СТС. Со-
гласно расчетам для этой зоны среднегодовая температура грунта
изменяется с юга на север от —4 до —9,5Э (рис. 187, а).
Снятие мохово-торфяного горизонта в процессе освоения террито-
рии и дренаж при максимальном снегонакоплении приводят к значи-
тельному повышению среднегодовой температуры грунта (рис. 187,б,в).
Так, на юге зоны при таком нарушении поверхностных условий средне-
годовая температура грунта повышается до 0°, а на севере — до —6°.
Если повышение среднегодовой температуры грунта на севере с — 9,5е
463-'
.до —6° существенно не изменит прочностные свойства мпоголетнемсрз-
лых пород, то в центральной части и па юге этой зоны с таким повы-
шением температуры грунта уже приходится считаться при проектиро-
вании, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений.
При создании максимальных условий прогрева, возможных в связи
<с мелиоративными мероприятиями, среднегодовая температура грунта
Рис. 187. Расчетные значения средне-
годовой температуры грунта в есте-
ственных условиях и при возмож-
ном их нарушении при освоении тер-
ритории: а—минимальные средне-
годовые температуры в естественных
условиях (моховой покров, мини-
мальная мощность снежного покро-
ва, грунт переувлажнен); б—мохо-
вой покров отсутствует, максималь-
ная мощность снежного покрова,
грунт слабоувлажнениый, минималь-
ный прогрев; в — условия те же, что
на схеме б, но прогрев максималь-
ный
может повышаться на юге рассматриваемой территории до + Г, а на
севере — до —5е.
Зона прерывистого распространения многолетнемерзлых пород.
В этой зоне существование СМС и СТС грунтов в естественных усло-
виях связано со снежным и моховым покровами. На севере зоны (Игар-
ка) при наличии мохового покрова глубина потенциального промерза-
ния превышает глубину сезонного протаивания. При отсутствии мохового
покрова вероятность развития СТС грунта, исходя из соотношения глу-
бин промерзания — протаивания, появляется только на открытых
участках. Для открытых участков с относительно сухим моховым по-
кровом устойчивость СТС довольно большая (50—100%). На защищен-
ных (залесенных) участках при отсутствии мохового покрова в есте-
ственных условиях суглинистые и песчаные грунты находятся в талом
•состоянии. Различие в глубинах промерзания и протаивания состав-
ляет 50—100%, а в торфяниках сокращается до 0. При наличии мохо-
464
вого покрова на севере зоны различие в глубинах протаивания и потен-
циального промерзания достигает 100%, а на юге — близко к 0°.
Нарушение поверхностных условий в зоне прерывистого и остров-
ного распространения многолетнемерзлых пород ведет к формированию
устойчивого СТС (различие в глубинах промерзания — протаивания
составляет 50—200%) и способствует новообразованию многолетне-
мерзлых пород. На юге зоны для существования СТС одного уплотне-
ния снежного покрова оказывается еще недостаточно.
Необходимо отметить, что влияние влажности на увеличение нлн
уменьшение различий в соотношении глубин промерзания — протаива-
ния незначительно. Только в торфяниках это различие выражено замет-
но. При нарушении естественных условий (снятие или уплотнение
снежного покрова) влажность поверхностных отложений оказывает
уже заметное влияние на различие в соотношении глубин промерза
иия — протаивания. С увеличением влажности устойчивость СТС грун-
та увеличивается, а СМС грунта уменьшается. Поэтому заболачивание
территории потенциально способствует новообразованию многолетне-
мерзлых пород, а осушение наоборот может приводить к их протаи-
ванию.
В отношении метода строительства в зоне прерывистого н остров-
ного распространения многолетнемерзлых пород можно рекомендовать
следующее. На севере зоны предпочтительнее строить по методу сохра-
нения мерзлых пород. В центральной части и на юге зоны выбор мето-
да строительства зависит от типа инженерного сооружения и условий
его эксплуатации.
Особое внимание при прогнозе мерзлотных условий в зоне преры-
вистого распространения многолетнемерзлых пород следует уделять
режиму снегонакопления при эксплуатации инженерных сооружений.
При наличии песчаных отложений н хорошего дренажа возникно-
вение и сохранение многолетнемерзлых толщ на юге рассматриваемой
зоны, как правилр, не происходит даже при значительных нарушениях
режима снегонакопления. В связи с этим отсыпка из песчаного грунта
в центральной части и па юге зоны будет способствовать протаиванию
многолетнемерзлых толщ или сохранению отложений в талом со-
стоянии.
В естественных условиях среднегодовые температуры многолетне-
мерзлых пород в пределах этой зоны изменяются от 0° до —4°. Нару-
шения естественных условий, связанные с освоением территории, будут
приводить как к повышению, так и к понижению последних. Для
определения прочностных характеристик грунтов эти изменения важны
только в отрицательном диапазоне, так как при строительстве на талых
грунтах среднегодовая температура не играет решающей роли.
Расчеты показывают, что снятие мохово-торфяного горизонта при
сохранении минимального снегонакопления и дренажа территории- по-
вышает среднегодовую температуру грунта на севере до —2е, а на юге
до +1°. При снятии мохово-торфяного горизонта и уплотнении снеж-
ного покрова среднегодовые температуры грунта на севере зоны будут
составлять —3,5°, на юге —1°.
Зона потенциального развития мпоголетнемерзлых пород (включая
зону распространения сильноувлажнеппых и к югу слабоувлажпенных
пород) включает практически всю южную часть низменности. Большая
вероятность формирования СТС прн уплотнении или полном снятии
снежного покрова существует только в ее северной части (Сургут, То-
больск) (Баулин и др., 1968). На юге зоны (Барнаул, Павлодар) обра-
зование многолетнемерзлых пород возможно только в переувлажненных
465
суглинках и торфянистых отложениях при минимальных условиях про-
грева. При этом устойчивость СТС незначительная.
В отношении выбора метода строительства в зоне потенциального
развития многолетнемерзлых пород следует исходить из возможности
образования линз мерзлого грунта под неотапливаемыми зданиями и
навесами.
Анализ глубин сезонного промерзания — протаивания грунтов сви-
детельствует о динамичности СТС, СМС и о возможностях новообразо-
вания многолетнемерзлых пород. Но с точки зрения инженерной прак-
тики актуальным является вопрос не только о возможности новообра-
зования или протаивания многолетнемерзлых пород, но и о скорости
этих процессов, связанных с направленным изменением условий тепло-
обмена на поверхности грунта. Решать этот вопрос приходится при
выборе метода строительства, назначения глубины заложения в конст-
рукции фундаментов, установлении режима эксплуатации инженерных
сооружений и т. д.
Расчеты и моделирование на гидроинтеграторе системы В. С. Лукь-
янова позволили оценить скорость этих процессов в различных мерз-
лотных зонах в зависимости от возможных нарушений поверхностных
условий в ходе хозяйственной деятельности человека.
Так, при максимальных условиях охлаждения (например, полное
снятие снежного покрова) 10-метровая толща мерзлых пород па севере
зоны островного и прерывистого распространения многолетнемерзлых
пород формируется в зависимости от влажности промерзающих отло-
жений и условий прогрева за 7—12 лет (рис. 188). В центральной час-
ти этой же зоны 10-метровая толща промерзает уже за 12—18 лет. На
юге зоны за 20 лет промерзает только 7—8 м. При этом отмечается
неоднозначное влияние увлажненности поверхностных отложений на
ход многолетнего промерзания. Так, на севере зоны с увеличе-
нием влажности, вполне естественно, скорость многолетнего промерза-
ния уменьшается; а на юге имеет место обратная закономерность —
скорость увеличивается. Это явление объясняется неравнозначным
влиянием различий коэффициентов теплопроводности талого и мерзло-
го грунта на севере и юге зоны. На севере за счет меньшей мощности
протаивающего слоя действие этого различия компенсируется интен-
сивностью процесса новообразования мерзлых пород, а на юге с уве-
личением мощности протаивающего слоя действие различий в коэффи-
циентах теплопроводности сказывается в большей степени, чем на
севере. Снежный покров значительно сокращает темп многолетнего
промерзания (см. рис. 188).
В зоне потенциального развития многолетнемерзлых пород ско-
рость многолетнего промерзания резко уменьшается. Моделированием
установлено, что при наличии высокотемпературных пород верхнего
горизонта (4—6°) при новообразовании многолетнемерзлых пород вна-
чале идет процесс нх охлаждения и только после предварительного
охлаждения создаются условия для формирования многолетнемерзлых
пород. Согласно моделированию период охлаждения, в зависимости от
граничных условий, составляет 1—4 года. Если за это время многолет-
немерзлые породы не формируются, то в дальнейшем ожидать новооб-
разования не следует.
По расчетным данным проведена (в нескольких вариантах) южная
граница потенциального образования многолетнемерзлых пород при
максимальных условиях охлаждения (рис. 189). Установлена зона,
наиболее опасная в отношении новообразования многолетнемерзлых
пород.
466
Опасность в строительной практике представляет не только ново
образование многолетнемерзлых пород, но и их протаивание. Модели
Центральная часть зоны
В 2 6 i Ш И !6т,&0ы
Рис. 188. Скорость новообразования
многолетнемерзлых пород в зоне пре*
5ывистого распространения последних.
Данные моделирования: 1 — №=20%,
прогрев минимальный; 2 — W=20%,
прогрев максимальный; 3 — №=40%,
прогрев минимальный; 4 — №—40%,
прогрев максимальный; 5—№=40%,
Лси“0,5 м2 градч/ккал; 6—№—40%,
/?св=1,0 м* град-ч/ккал; 7—№=40%,
₽св—1.5 м2 град-ч/ккал
Рис. 189. Схематическая карта прогноза
мерзлотных условий. Южная гранима воз-
можного новообразования миоголетнемерз-
яых пород при максимальных условиях
охлаждения: 1 — №=20%, прогрев макси-
мальный; 2— №=20%, прогрев минималь-
ный; 3—№=40%, прогрев максимальный;
4 — №=40%, прогрев минимальный Се-
верная граница возможного протаивания
многолстнсмерзлых пород при снятии мохо-
вого покрова. 5—защищенные участки,
прогрев оптимальный; 6—защищенные
участки, прогрев минимальный; 7 — откры-
тые участки, прогрев оптимальный; 8—от-
крытые участки, прогрев минимальный.
I —наиболее опасная зова в отношении
новообразования многолстнсмерзлых по-
род; II — наиболее опасная зона в отноше-
нии протаивания многолетнемерзлых пород;
III—южная граница распространения
мпоголетнемерзлых пород в естественных
условиях
рованием на гидроинтеграторе и аналитическими расчетами установле-
на скорость многолетнего протаивания в случае уничтожения мохового
467
покрова. На юге зоны прерывистого распространения многолетнемерз-
лых пород 10-мстровая толща протаивает за 15—30 лет в зависимости
от условий прогрева н снегозаносимости территории.
На севере зоны уничтожение мохового покрова не всегда ведет к
протаиванию мерзлых толщ. В отдельных случаях увеличивается лишь
мощность сезонноталого слоя. На основании расчетов (см. рис. 189)
установлено несколько вариантов северной границы возможного про-
таивания многолетнемерзлых пород. Кроме того, выделена наиболее
опасная зона в отношении возможного протаивания мерзлых толщ при
снятии мохового покрова в процессе освоения территории.
Прогноз изменения гидрогеологических условий при освоении тер-
ритории. Наибольшую опасность для освоения и эксплуатации сооруже-
ний представляет повышение уровня грунтовых вод, вызванное разно-
сторонней деятельностью человека.
Подобно многим районам страны, гидрогеологические условия зо-
ны сильноувлажненных пород Западной Сибири таковы, что уже в про-
цессе строительства крупных объектов уровень грунтовых вод на строи-
тельных площадках начинает существенно повышаться. Причинами
обводнения застраиваемых земель являются изменения режима, усло-
вий питания н дренирования грунтовых потоков: увеличение инфильт-
рации атмосферных осадков, утечки вод из сетей водоснабжения, сокра-
щение площади испарения и транспирации, изменение температурного
режима грунтов оснований и усиление внутригрунтовой конденсации
под сооружениями, сокращение и задержки подземного стока. Подъем
уровня грунтовых вод более чем на 1 м был установлен на строитель-
ных площадках уже в самом начале массового строительства в То-
больске, Сургуте, Тюмени, Омске (Вассерман и др., 1967). По этой
причине эксплуатация многих возведенных сооружений в Среднем При-
обье крайне осложнена, так как гидроизоляция их подземных частей
была запроектирована и выполнена в соответствии с данными обычных
инженерных изысканий. Эти данные получаются в лучшем случае по
кратковременным наблюдениям за режимом грунтовых вод в предпо-
строечный период, когда иа будущей стройплощадке сохраняются есте-
ственные гидрогеологические условия. Влияние инженерной и хозяйст-
венной деятельности человека на изменение таких условий в практике
изысканий и проектирования не учитывается.
Другой причиной еще более значительного и опасного увеличения
обводнения приповерхностных толщ является оседание поверхности
земли на территории западносибирских нефтепромыслов. Это оседание
вызывается извлечением очень больших объемов подземных вод, ис-
пользуемых для поддержания пластового давления. Эксплуатация неф-
тяных месторождений Западной Сибири в отличие от других нефтедо-
бывающих районов ведется с помощью законтурного и внутриконтурно-
го заводнения, осуществляемого закачкой в продуктивные пласты вод
из апт-сеноманского водоносного горизонта. Воды последнего имеют
лучшие нефтевымывающие свойства по сравнению с водами поверх-
ностных источников, запасы их велики, дебиты высокие и устойчивые.
Этот горизонт, образованный часто переслаивающимися песчаными и
глинистыми породами нокурской свиты, залегает в нефтеносных райо-
нах Приобья на глубинах 800—1500 м. Большую часть разреза этого
горизонта составляют глинистые пропластки, за счет дегидратации и
уплотнения которых и происходит оседание. Процессы оседания будут
ускоряться извлечением с апт-сеноманекой водой больших количеств
песка. На западносибирских промыслах среднее содержание песка в 1 л
добываемой воды колеблется от 5 до 20 мг.
468
Точный количественный прогноз будущего оседания дневной по-
верхности западносибирских нефтепромыслов пока неосуществим, так
как многие необходимые для такого прогноза параметры не установ-
лены. Выполненные гидрогеологами ЗапСибНИГНИ расчеты возмож-
ной осадки по методу Д Е. Палыпина (Герсиванов и Пальшин, 1948)
показали весьма большой диапазон колебаний в полученных значениях
осадки — от 0,2 до 15 м (Резник и Ставицкий, 1969). Натурные геоде-
зические наблюдения за оседанием поверхности промыслов только на-
чинаются и установленные ими осадки будут известны через несколько
лет. Результаты начатых в 1967 г. Тюменским отделом ПНИИИС и
Ленинградским гидрогеологическим институтом геоморфологических
наблюдений за положением болот и озер на Самотлорском нефтяном
месторождении не имеют однозначного толкования, так как в послед-
ние годы оз. Самотлор частично спущено, а территория месторождения
покрылась сетью ледово-грунтовых дорог, изменивших гидрологиче-
ский режим поверхности.
О том, что в эксплуатируемом апт-сеноманском горизонте уже идут
процессы дегидратации и уплотнения, вызванные снижением пластового
давления, свидетельствуют даже эпизодические исследования проте-
кающих там гидродинамических процессов. Так, по результатам вос-
становления давления устанавливаются аномально-низкие расчетные
величины пьезопроводности, расчетные величины гидропроводности
возрастают в процессе испытания скважин; по данным снижения и вос-
становления давления получается несовпадение результатов расчетов,
и это имеет систематический характер (Резник и Ставицкий, 1969).
Пластические деформации начались и в эксплуатируемых нефтяных
пластах, где не проводится или запаздывает поддержание пластового
давления. Так, резкое снижение проницаемости и продуктивности
пласта Б Be на Мегионском месторождении объясняется падением плас-
тового давления и вызванными им дегидратацией и пластическими де-
формациями алюмосиликатов в породах-коллекторах (Демушкин и др.,
1970).
В настоящий момент можно сделать только качественное предпо-
ложение о значительных масштабах проявления опусканий земной по-
верхности на западносибирских промыслах. Среди известных нам
параметров оседаний поверхности земли нал эксплуатируемыми водо-
носными горизонтами (Мехико, Токио, Осака, Лондон, Милан, Москва
и др., долины рек Санта-Клара, Хила, низовья Миссисипи, водохрани-
лище Болдуин-Хилс, остров Тайвань, возв. Витватерсранд и др.), нефтя-
ными месторождениями (Лонг-Бич, Саур-Лейк, Сурханы, Романы,
Сабунчи и др.), газовыми месторождениями (в долине р. По, на остро-
ве Хонсю, в Ставрополье и др.) можно найти немало аналогичных по
строению и условиям эксплуатации с западносибирскими промыслами.
В Калифорнии при эксплуатации крупнейшего артезианского бассейна
отношение осадки земли к падению напора в водоносных горизонтах
составило 1:23. Если допустить для западносибирских промыслов даже
втрое меньшее отношение, то ожидаемое здесь снижение напора от 150
до 400 м (по расчетам Гипротюменнефтегаза, ЗапСибНИГНИ и
ВСЕГИНГЕО) приведет к оседанию поверхности в несколько метров.
Все вышеизложенное неопровержимо свидетельствует о неизбеж-
ности будущих осадок и, следовательно, о необходимости принятия со-
ответствующих мер против их отрицательных последствий. Поскольку
уровень грунтовых вод лежит на территориях большинства западно-
сибирских месторождений на глубинах 0,3—1,5 м, то локальное пони-
жение земной поверхности, которое по всем признакам будет измерять-
469
ся первыми метрами, вызовет соответствующее повышение зеркала
грунтовых вод и увеличение заболоченности и заозеренности.
Понижение земной поверхности может вызвать там существенное изме-
нение гидрологического режима и возобновление стока по многочислен-
ным старичным понижениям. Последнее обстоятельство, неучтенное
проектировщиками и строителями, может привести к размыву траншей
и разрыву магистральных нефтепроводов и сборных сетей.
Оседания поверхности и процесс повышения уровня грунтовых вод
с сопутствующим им заболачиванием может ускоряться в тех районах,
где в пределах нефтепромыслов располагаются города и поселки неф-
тяников и строителей, так как водоснабжение этих населенных пунктов
происходит из неглубоко залегающих (100—150 м) водоносных гори-
зонтов.
Заболачивание опускающихся территорий западносибирских про-
мыслов будет ускоряться и от миграции болот с окружающих площа-
дей, так как болота Западной Сибири весьма подвижны и очень чутко
реагируют на малейшие изменения наклона земной поверхности. За
относительно небольшие промежутки времени (на протяжении жизни
одного поколения) в условиях выравненных приобских земель переме-
щения болот от современных тектонических движений измеряются
километрами.
Повышению уровня грунтовых вод и усилению заболачивания в ос-
ваиваемых районах Западной Сибири способствует прогрессирующее
уничтожение лесной растительности путем интенсивной вырубки и лес-
ных пожаров. В зоне сильноувлажненных пород Западной Сибири на
месте вырубленного леса обычно начинают интенсивно развиваться
различные мхи и территория часто превращается в верховое болото.
Обводнение приповерхностных толщ Западной Сибири, обусловлен-
ное инженерной и хозяйственной деятельностью человека, вызывает
повсеместно интенсивный рост мохового покрова. Последний, в свою
очередь, действуя как аккумулятор влаги, способствует в дальнейшем
подъему уровня грунтовых вод и трансгрессии болот на окружающие
сухие земли. Если естественное обводнение торфяников Западной Си-
бири ежегодно возрастает на 7,5 км3 воды (Всндров и др., 1966), то с
повышением интенсивности рассмотренного выше воздействия человека
на земную кору и природные условия темпы обводнения могут заметно
увеличиться.
Все рассмотренные выше инженерно-геологические процессы и их
проявления заставляют возражать против рекомендаций работников
некоторых проектных институтов (Вассерман, 1969) об «уменьшении
нормы осушения застраиваемых территорий» в нефтедобывающих райо-
нах Западной Сибири. Причем даже такое уменьшенное осушение ими
предлагается «проводить не сплошь на всей площади, а выборочно,
в пределах специально выделенных для улиц и инженерных коммуни-
каций коридоров». Такие рекомендации, направленные на упрощение
и удешевление инженерной подготовки осваиваемых западносибирских
земель, воплощенные в проекты обустройства некоторых промыслов
и осуществляемые в ряде мест избыточного увлажнения, могут привес-
ти в недалеком будущем к очень серьезным осложнениям.
Прогноз активизации современных геологических процессов на при-
речных участках. Интенсивное освоение земель в центральной части
Западной Сибири началось в первую очередь с приречных, естественно
дренируемых и поэтому менее заболоченных территорий. Здесь инже-
нерная деятельность человека вызывает бурное развитие эрозионных
процессов. Сведение леса, появление пахотных угодий, земляные рабо-
470
ты па застраиваемых территориях, уничтожение мохово-дернового по-
крова приводят к возникновению многочисленных быстрорастущих
оврагов, которые исключают из освоения огромные территории пригод-
ных для застройки земель и осложняют строительство и эксплуатацию
сооружений. Росту оврагов, размыву насыпей дорог в городах и посел-
ках зоны избыточного увлажнения способствует отсутствие ливневой
канализации и других водоотводов. Особенно интенсивно такие про-
цессы протекают в Тюменском Приобье, где в последние годы на пра-
вом высоком берегу Оби между Ханты-Мансийском и пос. Персгребное
появились крупные поселки леспромхозов (Кедровый, Урмаиный, Об-
ский и др.). Несмотря па ежегодно появляющиеся новые пахотные
угодья в Ханты-Мансийском национальном округе, количество пашни
сократилось с 1958 г. более чем втрое — с 9 до 3 тыс. га. Причина
такого сокращения заключается главным образом в проявлении ин-
тенсивных эрозионных процессов и в отводе пашни под строительные
площадки.
Инженерная деятельность человека в Центральном Приобье уси-
ливает и ускоряет там естественные эрозионные и другие геологические
процессы. Так, возросшая интенсивность судоходства на Оби и вызван-
ное ею волнение заметно ускорили переработку ее берегов. Строитель-
ство в поймах и руслах многих рек бассейна различных сооружений,
а также уничтожение мешающих судоходству отмелей и островов при-
водят к существенному усилению размыва берегов этих рек. Подрезка
склонов при устройстве автодорог в тыловых участках пойм рек —
наиболее ровных элементах рельефа речных долин — ускоряет овраго-
образование и обрушение высоких и крутых склонов надпойменных
террас и междуречных равнин. Удаление при вертикальной планиров-
ке приречных земель плаща покровных суглинков ускоряет суффози-
онные процессы и приводит к образованию крупных воронок и запа-
дин.
Рациональное использование земли в некогда девственных заболо-
ченных районах центральной части Западной Сибири предусматривает
возможно экономное и целесообразное выполнение земляных работ,
ежегодные объемы которых измеряются здесь десятками миллионов
кубометров грунта. Найденные здесь месторождения строительных ма-
териалов находятся, как правило, в стороне от городов, поселков и
дорог. Поэтому строительные организации начинают выбирать незна-
чительные по объему хоть сколько-нибудь пригодные для строительства
породы вблизи строительных объектов. В результате участки, окру-
жающие быстрорастущие города и поселки нефтегазоносного Приобья
покрываются многочисленными оспинами микрокарьеров. Карьеры,
насыпи и выемки при транспортном строительстве, огромные площади
гидронамыва существенно изменяют облик поверхности осваиваемых
территорий, тем самым превращая инженерную деятельность человека
в качественно новый геологический процесс, соизмеримый по степени
преобразования поверхности и инженерно-геологических условий с
естественными процессами.
Все выше изложенное достаточно убедительно свидетельствует о
необходимости научного инженерно-геологического прогноза последст-
вий проектируемых мероприятий по освоению Западной Сибири. Од-
новременно необходим и инженерно-геологический контроль за их осу-
ществлением.
Наиболее объективному прогнозированию поддаются русловые
процессы Оби и ес крупных притоков в пределах участков, имеющих
разновременные карты, лоции и аэрофотоснимки. Исследование совре-
471
меппых русловых процессов и анализ картографических материалов
прошлых лет (начиная с лоций 1929 г.) позволяет выделить в долине
Оби ряд участков из числа интенсивно осваиваемых, где ожидаемая
переработка берегов будет весьма значительна. Такой прогноз выпол-
нен для берегов Оби у г. Колпашево (Земцов, Бураков, 1972). Иссле-
дованиями Тюменского отдела ПНИИИС было установлено, что в
Нижневартовске переработка застраиваемого на большом протяжении
берега Оби замедляется из-за того, что крупная излучина реки, на бе-
регу которой расположен город, вступила в стадию завершения разви-
тия меандры. Но человеку из-за недостаточно продуманного выбора
места для столь крупного нефтяного центра придется невольно усилить
и ускорить переработку застраиваемого берега водами Оби. Это объ-
ясняется тем, что завершающая стадия развития излучины обусловлена
появлением в русле Оби у верховьев излучины крупной быстрорасту-
щей отмели (у устья протоки Чехлоней). С каждым годом в эту про-
току устремляется все больше обских вод и сокращается расход в
излучине у Нижневартовска. Создание в этом городе крупного порта
потребует в целях поддержания необходимых глубин обязательной
ликвидации этой отмели. Тем самым у обских вод будет искусственно
снято препятствие и они будут продолжать переработку берегов реки
у Нижневартовска в темпе, присущем интенсивно развивающимся ме-
андрам.
Некоторые закономерности возникновения
инженерно-геологических процессов и явлений
под влиянием строительной деятельности
Как отмечалось в гл. III, климатические и вследствие этого некоторые
инженерно-геологические условия Западно-Сибирской плиты имеют
явпо выраженный зональный (широтный) характер изменения. Слабая
и неравномерная освоенность территории Западной Сибири и отсутст-
вие достаточного количества материала не позволяют пока рассмот-
реть опыт строительства применительно к выделенным инженерно-гео-
логическим областям I и тем более II порядка. Учитывая это, он ха-
рактеризовался нами применительно к трем широтным зонам с
различной инженерно-геологической обстановкой с учетом различных
типов строительства.
Любое хозяйственное освоение территории вносит изменения в
природную обстановку, и прежде всего изменяется состояние горных
пород (количество влаги в грунтах и ее фазовое состояние). Наруше-
ние термического режима пород, изменение гидрогеологических усло-
вий, как правило, вызывает развитие разнообразных инженерно-гео-
логических процессов и явлений, часто оказывающих отрицательное
влияние на устойчивость инженерных сооружений.
В табл. 49 показано, что часть инженерно-геологических процессов
и явлений может возникать при любом виде строительства на всей
территории Западной Сибири, если для этого существуют определен-
ные условия. Это — сезонное пучение грунтов, размыв речных берегов
и возникновение оврагов (эрозионные процессы), оползни-оплывины и
осовы. Все эти процессы и явления имеют наиболее широкое распро-
странение в Западной Сибири; с этой точки зрения они могут быть
объединены в единую группу инжеперно-геологических процессов и
явлений, которую условно можно назвать первой группой.
472
Таблица 49
Инженерно-геологические процессы и явления, развивающиеся на территории
Западной Сибири в связи со строительством различных типов сооружений
Типы строительства Инженерно геологические процессы и явления
общие дл£ вссЛ территории зоны многолетне- мерзлых пород зоны сильноув- зоны слабо- и умеренно- лажнеаных увлажненных пород пород _
Промышленное и гражданское строительство сезонное пучение грунтов, эрозион- ные процессы (раз- мыв берегов, овраго- образование и др.), оползни-оплывины и осовы термокарст, термопросадки, солифлюкция, наледи повышение уровня грунтовых' вод, просадочносгь в лессовых породах, заболачивание
Линейное стро- ительство
Гидротехничес-
кое строитель-
ство
переработка берегов
водохранилищ, повы-
шение уровня грунто-
вых НОД, подтопление
и заболачивание, за-
соление и рассоление
почв
Ко второй группе инженерно-геологических процессов и явлений
можно отнести повышение уровня грунтовых вод, заболачивание, про*
садочность в лессовых породах, которые могут возникать при любом
виде строительства в зонах, где отсутствует многолетняя мерзлота.
В зоне распространения многолетнемерзлых пород возникают осо-
бые специфические инженерно-геологические процессы и явления: тер-
мокарст, термопросадки, солифлюкция и наледи; их можно объеди-
нить в третью группу инженерно-геологических процессов и явлений.
Гидротехническое' строительство на территории Западно-Сибирской
плиты осуществлено только в зоне распространения слабо- и умерен-
но увлажненных пород. В этой зоне оно вызывает специфические ин-
женерно-геологические процессы и явления: переработку берегов водо-
хранилищ и засоление и рассоление почв (четвертая группа).
Сказанное дает возможность расклассифицировать инженерно-гео-
логические процессы н явления в соответствии с современной изучен-
ностью территории Западной Сибири (табл. 50). Из этой таблицы
следует, что часть инженерно-геологических процессов и явлений имеет
зональный характер или связана с определенным типом строительства
(например, переработка берегов при сооружении ГЭС). Другая, боль-
шая часть инженерно-геологических процессов и явлений азональна и
легко возникает при определенных условиях на всей территории За-
падной Сибири. Природная зональность сказывается на них лишь по
интенсивности проявления этих процессов. Например, заболачивание в
большей степени развито в зоне распространения сильноувлажненных
пород, а просадочпость лессов в зоне слабо- и умеренноувлажненных
пород.
В то же время интенсивность инженерно-геологических процессов
и явлений зависит и от геологических особенностей территории. На-
пример, процессы сезонного пучения наиболее интенсивно проявляются
в районах с глубоким промерзанием глинистых и пылеватых грунтов.
473
Таблица 60
Классификация инженерно-геологических процессов и явлений,
возникающих на территории Западно-Сибирской плиты
Группа Инженерно-геологические процессы и явлении Условия иОШНКМОШ'НИ)!
I сезонное пучение грунтов, размыв реч- ных берегов и возникновение овра- гов, ОПОЛЗПИ-ОПЛЫВИНЫ И ОСОБЫ возникают при различных видах строи- тельства на всей территории Западной Сибири
11 повышение уровня грунтовых вод, за- болачивание, просадочность в лёссо- вых породах возникают при различных видах строи- тельства на территории, где отсутствует многолетняя мерзлота
III термокарст, термопросадки, солифлю- кция, наледи возникают в зоне распространения много- летнемерзлых пород
IV переработка берегов водохранилищ, за- соление и рассоление почв возникает при гидротехническом строи- тельстве в зоне распространения слабо- и умеренноувлажненных пород
Ими вызваны деформации многих промышленных и гражданских объ-
ектов, железных и автомобильных дорог.
Существует определенная связь между инженерно-геологическими
процессами и явлениями. Так, изменение гидрогеологических условий
при освоении территории, выражающееся в большинстве случаев в
повышении уровня грунтовых вод, способствует образованию оврагов,
оплыванию откосов, развитию суффозионных и просадочных явлений в
лессах. Особенно опасно обводнение грунтов и увеличение заболачи-
вания в зоне сильноувлажненных пород. Широко развитые здесь гли-
нистые и пылеватые грунты с низкой несущей способностью при увлаж-
нении легко переходят в текучее состояние и проявляют тиксотропные
и пучинистые свойства. Строительство на таких грунтах крайне ослож-
нено. В районах развития лессовых грунтов изменение режима поверх-
ностных и подземных вод приводит к широкому развитию просадочных
явлений, вызывая неравномерные осадки зданий н инженерных соору-
жений.
Мероприятия, которые необходимо проводить при строительстве
различных сооружений для предотвращения возникновения и вредного
воздействия на сооружения инженерно-геологических процессов и яв-
лений, предусмотрены соответствующими нормативными документами
(СНиП П-Б, СНиП 11-Д и др.). Однако надо иметь в виду, что одной
из актуальных задач при строительстве на слабых грунтах Западной
Сибири в настоящее время является проблема закрепления их различ-
ными методами. Чтобы ускорить решение этой проблемы, необходимо
развернуть более широкие исследования по этому вопросу.
Для Западной Сибири, где широкое освоение территории только
началось, особенно важен прогноз тех изменений, которые вызовет
строительство и эксплуатация сооружений в геологической среде. Осу-
ществить эту задачу возможно при тщательном изучении инженерно-
геологических особенностей всего региона, для чего необходимо мелко-
масштабное инженерно-геологическое картирование и районирование
территории. Мелкомасштабные инженерно-геологические карты дадут
возможность более правильно планировать строительство линейных
474
сооружений и других объектов и являются базой для рационального
проведения крупномасштабных инженерно-геологических изысканий.
Тщательность инженерно-геологических исследований, применение
более эффективных мер по предотвращению развития инженерно-гео-
логических процессов и явлений, строгое соблюдение проектных реше-
ний и рекомендаций являются необходимым условием для успешного
и наиболее экономичною освоения территории Западно-Сибирской
плиты.
ЛИТЕРАТУРА'
Абрамове. П., ЧерноусовС. И. К вопросу инженерно-геологического изучения
глинистых пород кайнозоя Западно-Сибирской низменности. «Тр. Новосиб. ин-та
инж. ж.-д. транспорта», 1961, вып. 22.
Абрамов С. П., Черноусов С. И. Физические свойства глинистых отложений
плейстоцена Среднего Приобья. «Тр. Новосиб. ии-та инж. ж.-д. транспорта», 1962,
вып. 28.
Адаменко О. М. Стратиграфия четвертичных отложений Прсдалтайской равнины
в районе слияния рек Бни и Катуни. «Тр. Комис, по изучению четвертичного пе-
риода АН СССР», т. XXII. М., 1963.
Адаменко О. М. Основные закономерности геологического развития Кулундинской
впадины. Авторф. канд. дис., 1967.
Адаменко О. М. О возрасте и расчленении краиодубровской свиты Обь-Чумышско-
го плато. В сб.: «Неогеновые и четвертичные отложения Западной Сибнрн». М.,
«Паука», 1968.
Адаменко О. М., Зажигии В. С. Фауна мелких млекопитающих и геологический
возраст кочковской святы Южной Кулуиды. В кн.: «Стратиграфическое значение
антропогеновой фауны млекопитающих». М., «Паука», 1965.
Ананян А. А., Баулин В. В. О втором слое многолетнемерзлых пород в районе
Салехарда. «Тр. Ии-та мерзлотоведения АП СССР», т. 16. М.. 1960.
А п д р е е в Ю. Ф. многолетняя мерзлота и ее значение для поисков структур на се-
вере Западной Сибири. «Тр. ВНИГРИ», 1960, вып. 158.
Андреев Ю. Ф. О связи линейно-грядового рельефа с тектоническими структурами
на севере Западной Сибири (в области развития многолетней мерзлоты). «Геоло-
гия и геохимия», 1960а, № 3.
Андреев Ю. Ф. Роль новейших тектонических движений в выборе структурно-гео-
морфологических методов и в определении их эффективности на севере Западно-
Сибирской равнины. «Тр. Зап.-Сиб. НИГНИ», 1970. вып. 37.
Андреев Ю. Ф, Белорусова Ж. М. Геологическое строение Тазовского полу-
острова. «Тр. ВНИГРИ», 1961, вып 186.
Андреев А В., Сталь 3. С. Геологическое строение н геоморфология левобе-
режья р. Пур в его нижнем течении. «Тр. ВНИГРИ», 1960, вып. 158.
Андреев Ю. Ф„ Белорусова Ж. М. Связь криогенных форм рельефа с геолого-
геоморфологическим ci роением Тазовского полуострова. «Тр. Ин-та мерзлотоведе-
ния АН СССР», 1962, т. 19.
АптиповаВ А. Ивжеиерпо-геологическая характеристика покровных суглинков в
районе г. Томска. «Сб науч. тр. Томск, инж.-строит. ин-та», 1960, т. 7.
Антипова В. А. Влияние микрорельефа на изменение свойств лессовых суглинков
окрестностей Томска. В кп.: «Основания, фундаменты и подземные сооружения»,
вып. 1. М., «Высшая школа». 1967.
Антонов В. В. Инженерно-геологическое районирование территории Казахской ССР
по условиям дорожного строительства. «Мат-лы Первые респ. совещ. по инж.-
геол. изыск, и исслед. в Казахстане». Алма-Ата, 1966.
Аралова Н. С., Трофимов В. Т. Об опыте применения ландшафтного метода
при мелкомасштабном инженерно-геологическом картировании севера Западной
Снбирн. «Тез. докл. Всесоюз. совещ. по мерзлотоведению, 1970 г.». Изд-во МГУ,
1970.
Аринушкина Е. В. Руководство по химическому анализу почв. Изд-во МГУ, 1970.
Архипов С. А. Стратиграфия четвертичных отложений, вопросы неотектоники и па-
леогеографии бассейна среднего течения Енисея. «Тр. Геол, ин-та АН СССР»,
1960, вып. 30.
1 Приводится литература, изданная после 1960 г.
476
Архипов С. А. О некоторых особенностях развития морфоструктуры Западно-Си-
бирской низменности. «Тез. докл. совет по геоморф, и неотект. Сибири п Даль-
него Востока» Новосибирск, 1965.
Архипов С. А. О некоторых особенностях развития морфоструктуры Западно-Сибир-
ской низменности. В сб.: «Кайнозой Зап. Сибири». Новосибирск, «Наука», 1968.
Архипов С. А. Четвертичный период в Западной Сибири. Новосибирск, 1971.
Архипов С. А., Волкова В. С., Волков И. А. и др. Материалы к обоснова-
нию стратиграфической схемы четвертичных отложений Западпо-Сибирской низ-
менности. Новосибирск, 1967.
Архипов С. А., Вдовин В. В., Мизеров Б. В., Николаев В. А. Западно-
Сибирская равнина. М, «Наука», 1970.
А ф о н с к а я Л. Г., Г е р а с и м о в а А. С., Е р ш о в а С. Б. и др. Методика мелко-
масштабного инженерно-геологического картирования и районирования равнин-
ных территорий (на примере Западно-Сибирской плиты). «Тез. докл. межвед.
совет, по инж. геол.». Изд-во МГУ. 1968.
Афонская Л. Г., Сергеев А. И. Современные тектонические движения и их от-
ражение в характере и степени заболоченности Западно-Сибирской низменности
(на примере Васюганского Прнобья). «Вести. Моск, ун-та», сер. геол., 1970, № 4.
Байбаков Н. К- Большая нефть Тюмени. Свердловск, 1965.
Бакулин Ф. Г., Баулин В. В., Ермаков В. Ф., Радкевич С. Е. Некото-
рые закономерности распределения температуры в многолстнсмерзлой толше на
севере Западной Сибири. «Сб. статей ио гидрогеологии и геотермии», вып. 1. Лч
1969.
Баулин В. В. Этапы истории развития современных многолетнемерзлых пород на
территории Западпо-Сибирской низменности. «Тр. Ин-та мерзлотоведения АН
СССР», 1962, т. 19.
Баулин В. В. Вечная мерзлота и палеогеография Западной Сибири. В сб.: «Основ-
ные проблемы изучения четвертичного периода». М., «Наука», 1965.
Баулин В. В. О мерзлотном районировании Западной Сибири. «Мат-лы VIII Все-
союз. межвед. совет, по геокриологии», вып. 3. Якутск, 1966.
Б а у л и и В. В. Мощность мерзлых толщ как один из показателей тектонического
строения района (на примере севера Западной Сибири). «Геология и геофизика»,
1966, № 1.
Баулии В. В. Некоторые особенности криогенного строения и развития аккумуля-
тивных уровней на севере Западной Сибири. В кн.: «Проблемы геоморфологии и
веотектоники платформенных областей Снбнри». «Мат-лы Всесоюз. совещ. по гео-
морф. и неотект. Сибири и Дальнего Востока», т. 111. Новосибирск, «Наука», 1970.
Б а у л и п В. В. Региональные закономерности многолетнего промерзания в Западной
Сибири. «Тез. докл. Всесоюз. совещ. по мерзлотоведению, 1970 г.». Изд-во МГУ,
1970.
Баулин В. В. Южная граница реликтовых мерзлых толщ и некоторые закономер-
ности их распространения в Западной Сибири, т. II. «Тр. ПНИИЙС», 1970.
Баул нн В. В., Шмелев JI. М., Соломатин В. И. О следах древних мерзлот-
ных процессов в средиечетвертичных отложениях нижнего течения р. Оби. В сб.:
«Перигляциальные явления на территории СССР». Изд-во МГУ, 1960.
Баулин В. В., Белопухова Е. Б., Дубиков Г. И., Шмелев Л. М. Гео-
криологические условия Западно-Сибирской низменности. М, «Наука», 1967.
Баулин В. В., Че р и я д ье в В. П. Районирование н прогноз мерзлотных условий
при строительстве. «Мат-лы V Всесоюз. совещ. по обмену опытом стр-ва в су-
ровых климат, условиях», т. VI, вып. 4. Красноярск, 1968.
Б а у л и н В. В., Ш м е л е в Л. М. О следах древних криогенных процессов в верхне-
плейстоцеионых отложениях нижнего течения Оби. В сб.: «Вопросы криологии
при изучении четвертичных отложений». М, Изд-во АН СССР, 1962.
Б а у л и п В. В., Дубиков Г. И. О пластовых залежах льда в Западной Сибири.
«Тр. ПНИИИС», т. II. М., 1970.
Баулин В. В., Белопухова Е. Б., Дубиков Г. И. Закономерности в строе-
нии мерзлых пород Западной Сибири. «Тез. докл. Всесоюз. совещ. по мерзлотове-
дению, 1970 г.». Изд-во МГУ, 1970.
Баулин В. В., Ефимова И. В., Тимофеев В. Г. Распространение вечномерз-
лых пород в районе широтного течения р. Оби. В кн.: «Мерзлотные исследова-
ния», вып. XI. Изд-во МГУ, 1971.
Бей ром С. Г., Михайлова Е. В., Никольская Ю. 11. Формирование стока
и химического состава подземных вод олигоценовых отложений Иртышского ар-
тезианского бассейна. «Изв. СО АН СССР, сер. геол, и геофиз.», 1961, № 7.
БейромС. Г., НевечеряИ. К., Широков В. М. Новосибирское водохранили-
ще. В кн: «Гидрогеология СССР. Гидрогеол и инж.-геол. закономерности».
М., «Недра», 1973.
Белопухова Е. Б. Остаточный полигональный рельеф в долине р. Ярудей. «Тр.
Ин-та мерзлотоведения АН СССР», 1962, т. 19.
477
Белопухова Е. Б. Многолетние бугры пучения в бассейне р. Ярудей. «Тр. Ин-та
мерзлотоведения АН СССР», 1962а. т. 19.
Белопухова Е. Б. К вопросу об особенностях развития многолстиемерзлых пород
на северо-западе Западной Сибири в позднем голоцене В сб/ «Многолетнемерзлые
горные породы различных районов СССР». М., Изд-во АП СССР, 1963.
Белопухова Е. Б. Закономерности распределения температуры горных пород на
севере Западно-Сибирской низменности. «Материалы к науч.-техн. конф.
ПНИИИС». М.. 1965.
Белопухова Е. Б. Особенности развития жильно-полигонального рельефа на севере
Западной Сибири. «Изв. АН СССР», сер. геогр., 1965, № 4.
Белопухова Е. Б. Особенности мерзлотных форм рельефа Западной Сибири.
«Мат-лы VIII Всесоюз. междувсд. совет, по геокриологии», 1966, вып. 6.
Белопухова Е. Б. Геокриологические условия Западной Сибири в голоцене. Авто-
реф. канд. дисс. М., 1967.
Бслопухова Е. Б. Новообразование толщ многолетнемерзлых пород иа севере За-
падной Сибири. «Тр. ПНИИИС», т. 2. М., 1970.
Бслопухова Е. Б. Особенное!и многолетнего пучения в пределах молодых текто-
нических поднятий на севере Западной Сибири. «Тр. ПНИИИС», 1971, т. 11.
Белопухова Е. Б., Дубиков Г. И. Карта генетических типов миоголетнемерз-
лых толщ Западной Сибири. «Тез. докл. Всесоюз. совсщ. по мерзлотоведению,
1970 г.». Изд-ио МГУ, 1970.
Белорусова Ж. М. Многолетняя мерзлота па Тазовском полуострове и история
ес развития в четвертичное время. «Вести. Ленингр. уи-та», сер. геол и геогр.,
1963, № 12, вып. 2.
Б и ш о ф Э. А. Промерзание и оттаивание низинных болот Барабы и влияние мерзло-
ты иа сохранность и работоспособность осушительной сети. «Тр. Ин-та Сев.
НИИГи», 1969, вып. 29.
Бобоедова А. А. Кустанайская свита Тургайского прогиба и ее сопоставление с
бетекейскими слоями Прииртышья. В со.: «Неогеновые и четвертичные отложения
Зап. Сибири». М, «Наука», 1968.
Богданов А. А. О термине «структурный этаж». «Бюлл. МОИП», отд. геол., 1963,
вып. 1.
Боголепов К. В. Мезозойские н третичные отложения восточной окраины Западно-
Сибирской низменности и Енисейского кряжа. М., Госгеолтехиздат, 1961.
БолштяискийМ 11., ЛинцерА. В., Каган Я. М. и др. Применение торфа
в качестве материала для возведения нижней части земляного полотна при строи-
тельстве нефтепромысловых автомобильных дорог в Западной Сибири. «Нефте-
промысловое строи гельстпо», 1971, № 8.
Бондарик Г. К., Комаров И. С., Ферронскнй В. И. Полевые методы ин-
женерно-геологических исследований. М., «Недра», 1967.
Борзасеков В. Ф. Геотермические условия нефтегазоносных областей платформен-
ной части Туркмении. М., «Наука», 1969.
Бредюк Г. П., Храбров Е Б. Краткий анализ распространения пучин на желез-
ных дорогах в районах вечной мерзлоты и сурового климата. «Мат-лы VI Все-
союз. совещ. по обмену опытом стр-ва в суровых климат, условиях», т. 7, вып. 2.
Красноярск, 1970.
Бухарин Е. М. и др. Проектирование фундаментов опор линий электропередачи.
М., «Энергия». 1971.
Валях В. М. Инженерно-геологическое картирование труднодоступных равнинных
территорий с применением комплексного метода исследований (на примере севе-
ре западной части Западной Сибири). «Сб. статей по геол, и ииж. геол», вып. 6.
М., «Недра», 1967.
В а л я х В. М., К о м а р о в И. С., Т е ш л е р М. И. Опыт применения методики уско-
ренного инженерно-геологического картирования. «Изв. вузов», сер. геол, и разе.,
1965, № 3.
Валях В М, Рохлин Л. А., Погуляева Л. П., Соколов Л. Н. Некоторые
результаты анализа экономической эффективности рационального комплексиро-
вания аэрометодов с подземвымн исследованиями при инженерно-геологическом
картировании. В кн.: «Аэросъемка и ее применение». «Тр. IX Всесоюз. совещ.
по аэросьемке». Л., «Наука», 1967.
Варламов И. II. и др. Объяснительная записка к карте новейшей тектоники За-
падно-Сибирской низменности, масштаб 1:2500 000. Красноярск, 1969.
Вассерман С. Н. Вопросы инженерной подготовки застраиваемых территорий на
примере промбаз и поселка нефтяников в Сургуте. «Мат-лы V Всесоюз. совеш.-
семинара по обмену опытом стр-ва в суровых климат, условиях», т. 9, вып. 2.
Красноярск, 1968
Васильев И. П. Стратиграфическое положение аиалогоп кочковской свиты в Тар-
ском Прииртышье. В ки.: «Мат-лы по геол, и полезн. ископ. Новосиб. обл.». Но-
восибирск, 1968.
478
ВеличкоА.А. Главный климатический рубеж и этапы плейстоцена. «Изв. АН СССР»,
сер. геогр, 1968, № 3.
Вендров С. Д., Герасимов И. П. и др. Влагооборот на равнинах Западной
Сибири, его роль в формировании природы и пути ее преобразования. «Изв.
АН СССР», сер. геогр., 1966, № 5.
Вицына К В., Н и к н т с и к о Ф. А., ТофаиюкФ. С. Инженерно-геологическое
районирование территории Новосибирска. «Тр. Новосиб. нн-та ииж. ж.-д. транс-
порта», 1965, нып. 41.
Волкова В. С. Четвертичные отложения низовьев Иртыша и их биостратиграфнче-
скал характеристика. Новосибирск, «Наука», 1966.
Волкова В. С., Воробьев А. И., 3 а д к о и а И. И. Строение и литологический
состав четвертичных отложений запада Обь-Иртышского междуречья. Новоси-
бирск, «Наука», 1970.
Волков И. А. Ишимская степь. (Рельеф и покровные лессовидные отложения). Но-
восибирск, «Наука», 1965.
Волков И. А. Позднечетвертичная субаэральная формация. М., «Наука», 1971.
Волков И. А., Волкова В. С., Задкова И. И. Покровные лессовидные отло-
жения и палеогеография юго-запада Западной Сибирн в плиоцси-четвертичнос
время. Новосибирск, «Наука», 1969.
Воронин А. М„ Минервин А. В. Формирование просадочных свойств лессовых
пород юга Западной Сибири в результате промерзания—оттаивания и высуши-
вания. «Вести. Моск, ун-та», сер. геол., 1973, вып. 2.
ВороикевичС Д., Герасимова А. С., Максимове. Н. Основные положе-
ния инженерно-геологического районирования территории Красноярска. В кн.:
«Вопросы инженерной теологии и грунтоведения». Изд-во МГУ, 1963.
Втюрина Е. А., Тихомирова Н. А., КачурннаН. П. ндр. Геокриологиче-
ские условия в низовьях р. Правая Хетта. «Тр. ПНИИИС», т 9. М., 1971.
Га редки й Р. Г. Тектоника молодых платформ Евразии. «Тр. ГИН АН СССР», 1972,
вып. 226.
Г а р м о н о в И. В., И в а и и в А. В., С у г р о б о в В. М. Области питания и разгруз-
ки подземных вод юго-восточной части Западно-Сибирской низменности. В сб.-
«Проблемы гидрогеологии». М., Госгеолтехнздат, 1960.
Г а р м о и о в И. В., И в а и о в А. В., Н е ф е д о в а Е. И. и др. Подземные воды юга
Западно-Сибирской низменности и условия их формирования. «Тр. Лаб. гидро-
геол. проблем АН СССР», т. XXXIII. М., 1961.
Гармонов И. В., Иванов А. В. Динамика подземных вод юга Западно-Сибир-
ского артезианского бассейна. В кн.: «Формирование подземных вод Западной Си-
бири и их использование». I 1овосибирск, 1965.
Геологический сборник, № 8. «Тр. ВНИГРИ», 1963, вып. 220-
Геология и нефтегазоносность Западно-Сибирской низменности — новой нефтяной ба-
зы СССР. Новосибирск, 1963.
Геология СССР, т. 44. М, «Недра», 1964.
Геология СССР, т. 12. М., «Недра», 1969.
Геологическое строение и прогноз нефтегазоносности севера Западной Сибири. «Тр.
ВНИГРИ», 1968, вып. 263.
Герасимова А. С. Современные геологические процессы Нижнего Приобья и их
инженерно-геологическое значение. Автореф. канд. дис. М., 1960.
Герасимова А. С. Опыты инженерно-геологического районирования на террито-
рии Западно-Сибирской низменности. В кн.: «Мат-лы Первого ресн. совет, по ннж.
геол, изыск, и исслед. в Казахстане». Алма-Ата, 1966.
Герасимова А. С., Сергеев Е. М. Некоторые вопросы методики средне- и круп-
номасштабного инженерно-геологического картирования (на примере района
г. Красноярска). «Советская геология», 1963, № 11.
Герасимова А. С., Ершова С. Б. и др. Значение неотектоники прн инженерно-
геологическом районировании Западной Сибири. В сб: «Тектонические движения
и новейшие структуры земной коры». М., «Недра», 1967.
Герасимова А. С., Трофимов В. Т. К вопросу о методике исследований прн
мелкомасштабном ииженерно-геоло< нческом картировании в центральных и южных
районах Западно-Сибирской плиты. В ки.: «Вопросы методики ииж.-геол. иссле-
дований», сб. 2. Томск, 1967.
ГсрасимоваА.С., Афонская Л. Г., Ершова С. Б. н др. Инженерно-геологи-
ческие условия центральной части Западно-Сибирской плиты. В ки.: «Природные
условия Западной Сибири», вып. 1. Изд-во МГУ, 1971.
Герасимова А. С., Коломенская В. Н, Сергеев А И. Инженерно-геологи-
ческая характеристика современных геологических процессов Томского Приобья.
В кн.: «Природные условия Западной Сибири», вып. 2 Изд-но МГУ, 1972,
Герасимова А. С., Семенов В. М. Иижеиерно-геологпческая характеристика
лессовых пород центральных районов юга Западно-Сибирской плиты. В ки.: «При-
родные условия Западной Сибири», вып. 2. Изд-во МГУ, 1972.
479
Герасимова А. С., Семенов В. М. О принципах выделения формаций и геолого-
генетических комплексов в поздиекайиозойских отложениях южной части Западно-
Сибирской плиты. В ки.: «Вопросы инж. геологии и грунтоведения», вып. 3. Изд-во
МГУ, 1973
Герман Е. В., Кисляков В. II., Рей и ин И. В. Геология и геоморфология
полуострова Ямал — нового района, перспективного для поисков нефти* и газа.
«Тр. ВПИГРИ», 1963, вып. 225.
Гзовский М. В. Тектоно-физическое сопоставление новейших тектонических дви-
жений с сейсмичностью, гравитационными аномалиями, магматизмом и глубин-
ными процессами в пределах СССР. В сб.: «Активизированные зоны земной коры,
новейшие тектонические движения и сейсмичность». М., «Паука», 1964.
Гидрогеология СССР, т. 16. Западно-Сибирская равнина. М., «Недра», 1970.
Г л ы з н п А. П. Сооружение железнодорожных насыпей на болотах с использованием
торфа. «Транспортное строительство», 1972, № 8.
Голодковская Г. А. Региональное и ннженерио-геилогическое изучение террито-
рии на основе геолого-структурного анализа. Автореф. докт. дне. М., 1968.
Гольберт А. В. Верхнеюрски-валанжииская террнгеино-глаукоииювая формация
Западно-Сибирской низменности и ее рудоносность. Автореф. канд. дис. Ново-
сибирск, 1966.
Г о л ь б е р т А. В., М а р к о в а Л. Г. и др. Палеоландшафты Западной Сибири в юре,
мелу и палеогене. М., «Наука», 1968.
Горбунова Т. А. Общая характеристика ипженерио-геологических условий районов
перспективной застройки в городах Рубцовске, Славгороде, Бийске и Барнауле.
«Тр. Алтайского политехи, ин-та», 1967, вып. 3.
Городецкая М. Е. Морфоструктура и возраст рельефа равнин юга Западной Си-
бири. «Изв. АН СССР», сер. геогр., 1964, № 3.
Городецкая М. Е. О морфоструктуре Западно-Сибирской равнины. «Тр. Зап.-Сиб.
НИГНИ», вып. 37. Тюмень, 1970.
Горюнов А. А. Ускоренное инженерно-геологическое картирование пригородных
территорий в Красноярском крае. В кн.. «Вопросы методики инж.-геол. исслед.»,
сб. 2. Томск, 1967.
Грамберг И. С. Палеогеография центральной части Советской Арктики. «Тр.
НИИГА», т. 150
Г р и ц ы к В. И. Противопучинные мероприятия па дорогах Урала и Сибири. «Тр.
ВНИИ ж.-д. транспорта», 1970, вып. 408.
Грузло в А. В., Трофимов В. Т. Опыт составления мелкомасштабной мерзлотной
карты равинипых территории с широким развитием четвертичных отложений (на
примере севера Зап.-Сиб. низменности). В сб.: «Вопросы тематического картогра-
фирования». «Мат-лы к симпозиуму на 111 науч.-техн. иоиф. по картографии Лез.
докл.». Иркутск, 1968.
Г р у з д о в А. В., Л у р ь е И. С., Т р о ф и м о в В. Т. Мерзлотные условия бассейнов
рек Таз и Пур. «Тез. дикл. пауч.-техи. конф, по проблемам градостроительства
в газоноспых районах Тюменской области». Тюмень, 1968.
Груздов А. В., Трофимов В. Т., Ф и л ь к и и Н. А Основные закономерности
распространения, строения толщ и температур многолетнемерзлых пород Азов-
ского полуострова и бассейнов рек Надым и Пур. В ки.: «Природные условия
Западной Сибири», вып. 2. Изд-во МГУ, 1972.
Гуд ии а В. И. Форамнииферы и стратиграфия четвертичных отложений северо-за-
пада Сибири. М, «Наука», 1966.
Г у р а р и Ф. Г. Геология и нефтегазоносность мезозойских и кайнозойских отложений
южной и центральной частей Западпо-Сибирской низменности. Автореф. докт. дне.
1962.
Г у р а р и Ф. Г., Казаринов В. П. и др. Геологическое строение и перспективы
нефтегазоносности Западно-Сибирской низменности — новой нефтяной базы СССР.
Новосибирск, 1963.
Г у р а р и Ф Г., 3 и м и н Ю. Г., К о н т о р о в и ч А Э. и др. Дизъюнктивная текто-
ника Западно-Сибирской плиты. «Тр. СНИИГГИМС», 1967, вып. 65.
Гурари Ф. Г., Микулснко К. И., Старосельцев В. С. и др. Тектоника
мезозойско-кайнозойского осадочного чехла Западно-Сибирской плиты. «Тр.
СНИИГГИМС», вып. 100. Новосибирск, 1971.
Гусева В. И. Исследование деформативных свойств сильносжимаемых гумусирован-
ных грунтов Западной Сибири. В кн. «Мат-лы к V сов. по закреплению и уплот-
нению грунтов». Новосибирск, 1966.
Гусена В. И. Исследование деформационных свойств торфянистых грунтов Запад-
ной Сибири. «Сб. иауч. трудов Сибирскою мшаллург. ин-та», 1968, вып. 5.
Данилова Н. С. Жильные льды и бугристые торфяники района г. Салехарда. «Тр.
Ип-та мерзлотоведения АН СССР», 1962, т. 19.
480
Демушкин Ю. И., СахибгареевР. С., СвищевМ.Ф. О причинах ухудше-
ния проницаемости пласта в процессе разработки (на примере продуктивного го-
ризонта БВ-8 Мегионского месторождения). «Нефть и газ Тюмени», 1970, № 7.
Дериакяп А. К. Строительство газопровода Игрим—Серов. М., «Недра», 1967.
Дердакян А. К.. Мануров Б. Д. Переходы магистральных трубопроводов через
болота. Л.. «Недра», 1965.
Дибиер В. Д., Захаров В. В. Острова Карского моря. В кп.: «Геология СССР,
острова Арктики», т. XXVI. М., «Недра», 1970.
Дибпер В. Д. Геоморфология. В кн.: «Советская Арктика». М., «Наука», 1970.
Дубиков Г. И. Особенности распространения многолетнемерзлых пород в северной
части Западно-Сибирской низменности. «Тр. Ин-та мерзлотоведения АН СССР»,
1962, т. 19.
Дубиков Г. И. Ииженерио-геологнческое значение исследований криогенного строе-
ния многолетнемерзлых пород Западной Сибири. «Мат-лы к иауч.-техн. конф.
ПНИИИС». М., 1965.
Дубиков Г. И. Подземные льды Западной Сибири. «Мат-лы VIII Всесоюз. между-
вед. совещ. по геокриологии», вып. 3. Якутск, 1966.
Дубиков Г. И. Повторножильиые льды в Западной Сибири. «Изв. АН СССР»,
сер. геогр., 1966а.
Дубиков Г. И. Криогенное строение мерзлых толщ севера Западной Сибири. Авто-
реф. канд. дне., 19666.
Дубиков Г. И. Возможные осадки при протаивании многолетнемерзлых рыхлых от-
ложений Западной Сибири. В кн.. «Мерзлотные исследования», вып. X. Изд-во
МГУ, 1970.
Дубиков Г. И. Строение лагунных отложений на севере Западной Сибири.
«Тр. ПНИИИС», вып. XI. М, 1971.
Дубиков Г. И. Роль тектоники в формировании криогенного строения мерзлых
пород в Западной Сибири. «Тр. ПНИИИС», т. XI. М., 1971.
Дубиков Г. И., КорейшаМ.М. Ископаемые инъекционные льды на полуострове
Ямал. «Изв. АН СССР», сер. геогр., 1964, № 5.
Елисеев М. Я-, Васильев Н.П. Проектирование и сооружение магистральных
нефтепроводов в Западной Сибири. М., «Недра», 1967.
Ермаков И. Г. Роль геоморфологических факторов при инженерно-геологических
изысканиях железных дорог (на примере Южио-Снбнрской магистрали). В кн.:
«Проблемы геоморфологии и иеотектоннкн платф, областей Сибири». «Мат-лы
Всесоюз. совещ. по геоморф, н неотект. Снбирн и Дальнего Востока», т. 3.
Новосибирск, 1970.
Ершова С. Б. К истории формирования Тарского Прииртышья в позднем плиоце-
не — среднем плейстоцене. «Вести. Моск, ун-та», сер. геол., 1970, № 3.
Ершова С. Б. Опыт применения поэтапного анализа новейших движений для целей
инженерно-геологического районирования равнинных территорий (на примере Обь-
Иртышского междуречья Автореф. канд. дне. 1971.
Ершова С. Б. Поэтапный иеотектоиический анализ в инженерно-геологическом райо-
нировании Западно-Сибирской равнины. «Вестн. Моск, ун-та», сер. геол., 1974,
№ 6.
Ершова С. Б. Количественная оценка поэтапных скоростей новейших тектонических
движений Обь-Иртышского междуречья. В кн.: «Природные условия Зап. Сиби-
ри», вып. 4. Изд-во МГУ, 1973.
Ершова С. Б., Коломенская В. Н., Петрова Е. А. Новые данные о строе-
нии водораздельных равнин Томской области. «Изв. вузов», сер. геол, и разе.,
1970. № 6
Загорская Г. Г., К а й я л а й и е н В. И. и др. К вопросу о возрасте отложений
Усть-Енисейской серии. В кн.: «Основные проблемы изучения четвертичного пе-
риода». М., «Наука», 1965.
Задкова И. И., Тарасенко Я. С. Литология неоген-четвертичпых отложений
района пос. Смыково. «Тр. Ин-та геол, и геофиз., Четвертичная геология и гео-
морфология Снбирн», ч. II. Новосибирск, «Наука», 1969.
Зайоиц И. Л Строение ямальской серии в бассейне р. Оби. «Мат-лы к проблемам
геологии позднего кайнозоя». Л., изд НИИГА, 1969.
Зайонц И. Л., Крапивиер Р. Б. Стратиграфическое расчленение ямальской се-
рии в свете новых данных. «Сб. статей по геологии и инженерной геологии»,
вып. 6. М., «Недра», 1967.
Зальцман И. Г. Третичные континентальные отложения южных районов Западно-
Сибирской низменности. В кн.: «Стратиграфия и палеонтология мезозойских н па-
леоген-неогеновых континентальных отложений Азиатской части СССР». Л., «Нау-
ка», 1967.
Зальцман И. Г. Стратиграфия палеогеновых и неогеновых отложений Кулундин-
ской степи. Красноярск, 1968.
481
Зальцман И. Г. Осадочные формации мезозойских и кайнозойских отложений юж-
ной части Западно-Сибирской плиты и связанные с ними полезные ископаемые.
«Тр. СНИИГГИМС», 1971, вып. 127.
Западная Сибирь. М., Изд-во АН СССР. 1963
Заррнна Е. П., Капляиская Ф. А., Краснов И. И. Перигляцнальная фор-
мация Западно-Сибирской низменности. «Тр. ВСЕ ГЕИ», т. 65, вып. 4. М., 1961.
Захаров Ю. Ф. Четвертичные отложения Нижнего и Среднего Приобья, Северного-
Зауралья н их корреляция. В сб.: «Основные проблемы изучения четвертичного-
периода». М., «Наука», 1965.
Захаров Ю. Ф. Плейстоцен северного Зауралья. В кн.: «Стратиграфия четвертич-
ных отложений Урала». М., «Недра», 1965.
Захаров Ю. Ф. Условия формирования кайнозойских отложений н рельефа Север-
ного Зауралья. Автореф. канд. дис. М., 1967.
Захаров Ю. Ф. Морфоструктурный анализ и новейшая тектоника Северного За-
уралья. «Тр. Зап.-Снб. НИГНИ», вып. 37. Тюмень, 1970.
Захаров Ю. Ф. Геоморфология северо-западной части Западной Сибири. В сб.:
«Проблемы геоморфологии и неотектоиикн платформенных областей Сибири».
«Мат-лы Всесоюз. совещ. по геоморф, и неотект. Сибири и Дальнего Востока»,,
т. III. Новосибирск, 1970.
Земцов А. А. Глубокозалсгающие толщи многолетиемерзлых горных пород в Запад-
ной Сибири. «Изв. АН СССР», сер. геогр., 1960, № 4.
3 е м ц о в А. А. Многолетнемсрзлыс породы в пойме р. Енисей. «Тр. Ии-та мерзлотове-
дения АН СССР», 1962, т. 19.
Земцов А. А. Оползни таежной зоны Западной Сибири. В сб.: «Проблемы геомор-
фологии и неотектоиикн платформенных областей Сибири». «Мат-лы Всесоюз. со-
вещ. по геоморф, и неотект. Сибири и Дальнего Востока», т. III. Новосибирск,
1970.
Земцов А. А., Бураков Д. А. Современные геоморфологические процессы в цен-
тральной части Западно-Сибирской равнины. В со.: Проблемы геоморфологии
и неотектоиикн платформенных областей Сибири. «Мат-лы Всесоюз. совещ. по
геоморф, и неотект. Сибири и Дальнего Востока», т. III. Новосибирск, 1970.
3 е м ц о в А. А., Б у р а к о в Д. А. Боковая эрозия реки Оби и возможности ее про-
гноза. «Геоморфология», 1972, № 4.
3 и л и и г Д. Г. Разрез Белогорского материка в Среднем Приобье по обнажению
«Большой Камень». В сб.: «Мат-лы к проблемам геологии позднего кайнозоя».
Л., изд. НИИГА, 1969.
Зубаков В. А. Стратиграфия новейших отложений Западно-Сибирской низменности
и принципы климатостратиграфической классификации. Автореф. докт. дис. Л.,
1967. (Всесоюз. науч.-нсслед. геол. ин-т).
Зубаков В. А. Новейшие отложения Западно-Сибирской низменности. «Тр. ВСЕГЕИ»,
т. 184. Л., «Недра», 1972.
Инженерная геология Сибири и Дальнего Востока. Библиограф, указатель. Иркутск,
1970.
Казанцев П. Г. Использование осушенных земель в Барабинской низменности.
«Бюл. опытных и науч.-нсслед. работ Убинской опыт, мелиор. станции Мин-ва-
с.-х. РСФСР», № 6. Новосибирск, 1961.
Казьмина Т. А. Остра коды плиоценовых и четвертичных отложений южной части
Западно-Сибирской низменности. В сб.: «Кайнозой Западной Сибири». Новоси-
бирск, «Наука», 1968.
К а з ь м и п а Т. А. К стратиграфии неоген-четвертичных отложений Западно-Сибир-
ской низменности по фауне остракод. В сб.: «Проблемы четвертичной геологии
Сибири». М., «Наука», 1969.
Калинина П. И. Новосибирская ГЭС на р. Оби. В кн.: «Геология и плотины»,
т. IV. М.—Л., «Энергия», 1964.
К а п а е в Ф. С. Экспериментальные исследования осадок оснований железнодорожных
насыпей на типичных участках по линии Чум—Лабытнанги. «Мат-лы V Всесоюз.
совещ.-семиияра по обмену опытом стр-ва в суровых климат, условиях», т. 7,
вып. 1. Красноярск, 1968.
Каплянская Ф. А., Тарноградский В. Д. Стратиграфическая схема плейсто-
цена низовий рек Иртыш и Тобол. В сб.. «Четвертичный период Сибири». М.,
«Наука», 1966.
Каплюк Б. П. Опоры ЛЭП-6-10кв «плавающего типа» на болотах. «Нефтепромысло-
вое стр-во», 1972, № 5.
К а с к е в и ч Л. Н. Сопоставительные расчеты прогноза переработки берегов за 1957—
1964 гг. В сб.: «Формирование береговой зоны Новосибирского водохранилища».
Новосибирск, 1968.
К а ч у р и и С. П. Термокарст на территории СССР М., Изд-во АН СССР, 1961.
482
Кинд Н. В. Абсолютная хронология основных этапов истории последнего оледенения
н послеледннковья Сибири. В сб.: «Четвертичный период и его история». М.,
«Наука», 1965.
Кинд Н. В. Изменения климата и оледенения в верхнем антропогеие. (Абсолютная
геохронология). Автореф. докт. дне. М., 1971.
Ковалев В. Ф. Подземные воды среднего и Северного Зауралья и вопросы нефте-
хазопосности. «Тр. Горно-геол, ин-та», вып. 47. Свердловск, 1960.
Козлов А. Н. Использование метода одноосного сжатия для определения механи*
ческнх свойсгн мерзлых горных пород в полевых условиях. В кн.: «Мерзлотные
исследования», вып. IX. Изд-во МГУ, 1970.
Коломенский Н. В. Общая методика инженерно-геологических исследований». М-,
«Недра», 1968.
Косов Б. Ф. Овражпая эрозия в городах. «Изв. Всесоюз. геогр. о-ва», 1963, т. 95,
вып. 1.
Косыгин Ю. А. Тектоника. М., «Недра», 1969.
Котлов В. Ф. Геологические процессы н явления, связанные с деятельностью чело-
века, и их значение для гидрогеологии и инженерной геологии. В кн.: «Проблемы
гидрогеологии» (Докл. к собр. Между пар. ассоц. гидрогеологов). М., 1960.
Коцеруба Л. А. Литолого-фациальная характеристика современных аллювиальных
отложений р. Оби в связи с инженерно-геологической оценкой территории ее пой-
мы. Автореф. канд. дне. М., 1961.
Крапивнер Р. Б. Вахтовые отложения бассейнов Печоры н Нижней Обн и их
значение для понимания палеогеографии четвертичного периода. «Сб. статей по
геологии и гидрогеологии», вып. 4. М., «Недра», 1965.
Крапивнер Р. Б Геологическое строение Тобольского материка между г. Тоболь-
ском и Ханты-Маиснйском. В сб. «Мат-лы к проблемам геологии позднего кай-
нозоя» Л, 1969.
Крапивнер Р. Б. Новые данные о геологическом строении района Самаровского ос-
танца. В сб.: «Материалы к проблемам геологии позднего кайнозоя». Л., 1969.
Кудрявцев М. Н. Противопучинные мероприятия на автомобильных дорогах Ом-
ской области. В кн.: «Борьба с пучинами на жел. и автомоб. дорогах». «Тр. со-
вещ. в Новосибирске, 1963 г.». М., 1965.
Кузин И. Л. О причинах колебаний уровня Арктического бассейна в неоген-четвер-
тичное время. В со.: «Северный Ледовитый океан и его побережье в кайнозое».
Л., Гидрометиздат, 1970.
Кузин И. Л., Чочиа Н. Г. Проблема оледенения Западно-Сибирской низменности.
В сб.: «Основные проблемы изучения четвертичного периода». М., «Наука», 1965.
Куликов Н. Н. Осадкообразование в Карском море. В кн.: «Современные осадки
морей и океанов. «Тр. Сов. 24—27 мая 1960 г.». М., изд. АН СССР, 1961.
Куликов Н. Н. Минеральный состав песчано-алевролитовой части осадков Карско-
го моря. В сб.: «Геология моря», вып. I. Ротапринт НИИГА. Л., 1971.
Кульчицкий Г. Б. Исследование фнзико-механических свойств водонасьппениых
грунтов применительно к району Среднего Приобья. «Нефтепромысловое стр-во»,
19/2, № 6.
Кучин М. И. Лессовидные породы Приобья и Кузнецкой котловины. «Сб. иауч. тр.
Томск, инж.-строит ин-та, 1960, т. 7.
Кучин М. И. Основные задачи изучения лессовидных грунтов Кузбасса и Приобья
для обеспечения индустриального строительства и внедрения в практику расчета
деформации |рунтов основания ио предельным состояниям. «Сб. науч. тр. Томск,
инж.-строит. ин-та, 1960а, т. 7
Лаврушин Ю. А. Типы четвертичного аллювия нижнего Енисея. «Тр. Геол, ин-та
АН СССР», вып. 47. М., 1961.
Лазуков Г. И О гляциально-морских отложениях на севере Евразии. «Вести. Моск,
ун-та», сер. геогр, 1960, № 3.
Лазуков Г. И. Антропоген северной половины Западной Сибири (стратиграфия).
Изд-во МГУ, 1970.
Лазуков Г. И. Этапы плейстоценового осадконакопления в пределах Западно-Си-
бирской равнины. В сб.: «Природные условия Западной Сибири», вып. 1. Изд-во
МГУ, 1971
Лазуков Г. И. Антропогси северной половины Западной Сибири (палеогеография).
Изд-во МГУ, 1972
Л а н г с О. К- Подземные воды СССР, ч. II. Изд-во МГУ, 1963.
Левковская Г. В., Кинд Н. В, Зевальский Ф. С., Фо ров а В. С. Абсо-
лютный возраст торфяников района г. Игарки и расчленение голоцена Западной
Сибири. «Бюл Ком. по изучению четвертичного периода», № 37. М., Изд-во
АП СССР, 1970.
Лурье И. С. К вопросу картирования льдистости многолетнемерзлых пород при мел-
комасштабных мерзлотных инженерно-геологических исследованиях (на примере
483
севера Западно-Сибирской низменности). В кн.: «Мерзлотные исследования»,
вып. XII. Изд-во МГУ, 1972.
Лурье И. С., Полякове С. К вопросу о южной границе распространения много-
летнемерзлых пород в Западной Сибири В кн.: «Мерзлотные исследования»,
вып. 6. Изд-во МГУ, 1966.
Лурье И. С., Полякове С., Сергеев Е. М. Южная граница распространения
многолетиемерзлых пород и формы их зале1ания на территории Хангы-Мапсий-
ского национального округа. — «Вести. Моск, ун-та», сер. геол. 1966, №5.
Л у рье И. С., Баду Ю. Б. Льдистость верхних горизонтов многолстнсмерзлых толщ,
и ее картирование (на примере Тазовского полуострова). «Тез. докл. Всесоюз.
совещ. по мерзлотоведению, 1970 г.» Изд-во МГУ, 1970.
Малышев Н. Я-, Рязапов Н. С., Старостина Т. И. Опыт строительства
каркасных зданий па лессовидных суглинках в г. Томске. «Сб. науч. тр. Томск,
цнж.-строит. ин-та», 1969, т. 14.
Мартынове. А. О нижней границе четвертичной системы южной части Западно-
Сибирской низменности. «Тр. СНИИГГИМС», 1962, вып. 24.
Мартынов В. А. Верхнеплноценовые и четвертичные отложения южной части За-
падно-Сибирской низменности. Авторсф. канд. дне. 1965.
Мартынов В. А. Верхиеплноиеиовые и четвертичные отложения южной части За-
падно-Сибирской низменности. В сб.: «Четвертичный период Сибири». М., «Нау-
ка», 1966.
Мартынов В. А. Поздпенеогеповые отложения юга Западной Снбирн. В сб.: «Нео-
геновые и четвертичные отложения Западной Сибири». М, «Наука», 1968.
Мельников Е. С О принципах предварительного инженерно-геологическою райо-
нирования при производстве средне- н мелкомасштабной съемки в условиях се-
вера Западной Сибири. «БНТИ ВИЭМС», сер. гидрогеол. ипж. геол., 1965, № 1,
вып. 58.
Мельников Е. С. Инженерно-геологическое районирование области многолетне-
мерзлых пород в пределах Западной Сибири. «Мат-лы VIII Всесоюз. междувед.
совещ. по геокриологии (мерзлотоведению)», вын. 7. Якутск, 1966.
Мельников Е. С. Ландшафтное районирование севера Западной Сибири как осно-
ва экстраполяции дешифровочных признаков геологических и геокриологических
образований. В сб.: «Аэросъемка и ее применение». «Тр. IX Всесоюз. совещ. по
аэросъемке». Л., «Недра», 1967.
Мельников Е. С. Принципы общего инженерно-геологического районирования в об-
ласти многолетиемерзлых пород. «Мат-лы IV регион, совещ. по инж. геол.».
Л., 1968.
Мельников Е. С. Принципы и методы инженерно-геологических исследований рав-
нинных территорий области многолетиемерзлых горных пород. «Тез. докл. Всесоюз.
совет по мерзлотоведению, 1970 г.». Изд-во МГУ, 1970.
Мельников Е. С., Тагу по в а Л. Н. О методах инженерно-геологической съемки
в области развития многолетиемерзлых пород. «Тез. докл. междувед. совещ. по
гидрогеол. и инж. геологии». М. — Ереван, 1963-
Мельников Е. С., ТагуиоваЛ. Н. Ландшафтно-индикационный метод при ин-
женерно-геологических исследованиях в платформенных областях многолетнемерз-
лых пород. «Тез. докл. Всесоюз. совет по мерзлотоведению, 1970 г.». Изд-во
МГУ, 1970.
Мельников Е. G, Абрамове П., Горяйнов Н. Н и др. Опыт разработки
рационального комплекса ускоренных методов инженерно-геологической сьемки
в области развития многолетнемерзлых пород. «БНТИ ВИЭМС», сер. гидрогеол.
и инж. геол.. 1965, Кг 1.
Мельников Е. С., Абрамов С. П., Горяйнов Н. Н. и др. Географические,
геофизические, геологические методы .иижеиерно-геологнческой съемки в области
многолетиемерзлых пород и методы их комплексироваиия. В сб.: «Скоростные ме-
тоды при гидрогеологической и инженерно-геологической съемке». М., «Нед-
ра», 1969.
Мельников Е. С., Та ту нова Л. Н„ Вейсман Л. И. Ландшафтные индикато-
ры ннженерно-геологическнх условий и вопросы их использования при картирова-
нии в крнолнтозоне. «БНТИ ВИЭМС», сер. гидрогеол. и инж. геол., 1966, № 1.
Мельницкий В. Е. Оценка уплотнения глинистых осадков с глубиной. В кн.:
«Геология моря», вып. 1. Ротапринт НИИ ГА. Л., 1971.
Мезенцев В. С. Атлас увлажнения н теплообеспеченпостн Западно-Сибирской рав-
нины. Омск. 1961.
Мезенцев В. С., Каранцевич И. В. Увлажеиность Западно-Сибирской равни-
ны. Л., Гидрометсоиздат, 1969.
Методика комплексной мерзло: но-гидро: еологнческой и инженерно-геологической съем-
ки масштаба 1 : 200000 и 1.500000. Изд-во МГУ, 1970.
М и з е р о в Б. В., Ч е р и о у с о в С. И. и др. Аллювиальные и озерно-аллювиальные
кайнозойские отложения Среднего Приобья. Новосибирск, «Наука», 1971.
484
Минаев А. Н. Крупные гидролакколиты в Западно-Сибирской низменносоти. В сб.:
«Миоголсчиемерзлые горные породы различных районоз СССР». Изд-во АН СССР,
1963.
Минервин А. В. Распространение и инженерно-геологические особенности лессовых
пород юга Красноярского края. В кн/ «Основания, фундаменты и подземные
сооружения», вын. 1. М., «Высшая школа», 1967.
Минервин А. В, Сергеев Е М Новые данные к решению проблемы лесса.
«Изв. АН СССР», сер. геол., 1964, № 9.
Минервин А. В, Сергеев Е. М Сезонные изменения плотности лессовых пород,
«Вести. Моск, ун-та», сер. геол.. 1971. № 5.
Михайлов Г. Д., Акулова С. Г, Вашурина Т. В, Осокин А. М. Ровность
дорожных покрытий из сборных железобетонных плит ПАГ-14 па автомобильных
дорогах Среднего Приобья. «Нефть и газ Тюмени», 1972, № 15.
Михальченко Б. Ф. Литолого-минералогическая характеристика лессовых суглин-
ков для отдельных разрезов степного Приобского плато. «Сб. науч. тр. Томск,
инж -строит, ин-та», 1960, т. 7.
Михальченко Б. Ф. Литолого-мииералоТический состав и химические свойства
лессовых пород и более древних четвертичных отложений Западного склона Томь-
Яйского междуречья. В ки.: «Мат-лы по геологии и полезным ископаемым За-
падной Сибири». (Докл конф ). Томск., 1964.
Москвитин А. И. Опыт применения единой стратиграфической схемы к четвертич-
ным отложениям Западной Сибири. «Тр. Геол, ин-та АН СССР», 1960, вып. 26.
Мещанский В. А. Инжсиерио-геологическая характеристика и методика изучения
пород салемальской толщи района Салехардской ГЭС на р. Оби. Автореф. канд.
дисс. I960.
Мухин Ю. В. Процессы уплотнения глинистых осадков. М., «Недра», 1965.
Н а г о р с к и й М. П., Сулакшина Г. А. О происхождении и инженерно-геологи-
ческих особенностях лессовых пород юго-востока Западно-Сибирской низменности.
«Изв. вузов», сер. геол, и разв., 1967, № 9.
Научно-техническая конференция по проблемам градостроительства в газоносных райо-
нах Тюменской области 26—28 июня 1968 г. Тезисы докл. Тюмень, 1968.
Неизвестное Я. В., Об ид ин Н. И., Толстихин Н. И, Толстихин О. Н.
Гидрогеологическое районирование и гидрогеологические условия Советского сек-
тора Арктики. В сб.: «Геология и полезные ископаемые севера Сибирской плат-
формы». Ротапринт НИИГА. Л., 1971.
Нелюбви В. В. Об использовании подземных вод Тюменской области в народном
хозяйстве. В сб. «Формиронание подземных вод Западной Сибири и их исполь-
зование». Изд. СО АП СССР», 1965.
Нелюбин В. В, Смоленцев Ю. К. О новой области резгрузки подземных вод
Заиадно-Сибирского артезианского бассейна. «Советская геология», 1966, № 7.
Ни к нт ей ко Ф. А. Ипженерно-геологическая характеристика лессовых пород Ново-
сибирского Приобья в связи с условиями их формирования. Автореф. докт дис.
М., 1960.
Никитенко Ф. А. Лессовые породы Сибири и их инжсперно-геологические свойст-
ва. «Тезисы докл. III совещ. по подземным водам и инженерн. геол. Сибири и
Дальнего Востока. Инж. геология и мерзлотоведение», вып. 2. Иркутск, 1961.
Никитенко Ф. А. Особенности современного оирагообразовання в Верхнем При-
обье. «Тр. НИИЖТ», вып. 28. Новосибирск, 1962.
Никитенко Ф. А. Лессовые породы Новосибирского Приобья и их ииженерно-гео-
логическая характеристика. «Тр. Новосиб. ин-та инж. ж.-д. транспорта», 1963,
вып. 34.
Никитенко Ф. А. О лессовых породах Сибири н их строительных свойствах.
«Тр Новосиб. ин-та инж. ж.-д. транспорта», 1965, вып. 41
Никитенко Ф. А. Инженерно-геологическая характеристика Западносибирской низ-
менности и некоторые проблемы строительства иа слабых грунтах Сибири. «Мат-
лы к V Всесоюз. совещ. по закреплению н уплотнению грунтов». Новосибирск,
1966.
Никитенко Ф. А. Лессовые иороды Новосибирского Приобья и их инженерно-
геологическое районирование. «Изв. вузов», сер. стр-во н арх., 1966а, Ks 7.
Никитенко Ф. А. О характере современных лессовых процессов в Западной Сиби-
ри. В кн.: «Мат-лы юбилейной науч.-техн. конф., иосвящеиной 50-летию Сов.
власти». Новосибирск, 1967.
Никитенко Ф. А. К вопросу о зональности распространения иокровных лессозых
пород в Западной Сибири. «Тр. Новосиб. ин-та инж. ж.-д. транспорта», 1967,
вып. 63.
Никитенко Ф. А. Лессовые иороды Новосибирского Приобья (распространение,
условия залегания и стратиграфия). В кн.* «Физико-механические свойства и во-
просы формирования лессовых пород Сибири». М., «Наука», 1968.
485
Никитин В П Семенные флоры четвертичных отложений Западно-Сибирской ннз-
мепиости. В ки.: «Основные проблемы изучения четвертичного периода». «Нау-
ка», 1965.
Николаев В. А. Геоморфологическое районирование Западно-Сибирской низмен-
ности. «Тр. Ин-та геологии и геофизики СО АН СССР», вып. 27. Новосибирск,
1962.
Николаев В. А. Стратиграфия и фауна континентального олигоцена и неогена За-
падно-Сибирской низменности. В ки.: «Кайнозой Западпой Сибири». Новосибирск,
«Наука», 1968.
Николаев Н. И. Неотектоиика и ее выражение в структуре и рельефе территории
СССР. (Вопр. регион, и теор. иеотсктоиики). М., Госгеолтехиздат, 1962.
Нифаитов Ф. П. и Ольховатенко В. Е. Инжеиерио-гсологические условия
Итатского буроуголыгого месторождения. Томск, 1971.
Новиков И. П’. геокриологическая характеристика поймы р. Оби. «Тр. ПНИИИС»,
1971, т. XI.
Обнчкни Л. С. Крепление берегов водохранилища В кн.: «Формирование береговой
зоны Новосибирского водохранилища». Новосибирск, «Наука», 1968.
Орлова В. В. Западная Сибирь. В ки,- «Климат СССР», вып. 4. Л, Гпдромет-
издат, 1962.
Осипов В И, Определение плотности и влажности грунтов по рассеянию гамма-
лучей н нейтронов. Изд-во МГУ, 1968.
Острый Г. Б. Особенности залегапия и формирования многолетнемерзлых пород
в связи с геологическим строением территории (на примере Приенисейской части
Западно-Сибирской низменности). «Труды Ии-та мерзлотоведения АН СССР»,
1962, т. 19.
Острый Г. Б., Черкашин А. Ф. Поведение нижней границы вечномерзлых пород
как один из критериев при поисках структур на северо-востоке Западно-Сибирской
низменности. «Геология и геофизика», 1960, № 10.
Петрова Н. И. Меры борьбы с оврагами по проекту планировки и застройки
г. Новосибирска. «Тр. Новосиб. ин-та инж. ж.-д. транспорта», 1965, вып. 41.
ПогребицкийЮ. Е., Виноградов В. А., Захаров В В., Зацепин Е. Н.
Складчатые системы и платформенные чехлы арктического шельфа Средней Сиби-
ри. В кн.: «Геология моря», вып. 1. Ротапринт НИИГА. Л, 1971.
Полевые геокриологические (мерзлотные) исследования. Методическое руководство. М.,
Изд-во АН СССР, 1961.
Полтей Н. Ф., Гарагуля Л. С., Гордеева Г. И., Смирнов В. В. Учет
особенностей мерзлотно-инженерио-геологической обстановки при подземной про-
кладке газопровода в условиях Крайнего Севера. «Тез. докл. IV науч.-отчет. конф,
геол, ф-та Моск, ун-та». М., 1969.
Поляков С. С. Инженерно-геологическое районирование Западио-Снбнрской низмен-
ности (равнины). В ки.: «Природные условия Западной Сибири», вып. I. Изд-во
МГУ, 1971.
Полякове С. О новой схеме инженерно-геологического районирования Западно-
Сибирской равнины. В кн.: «Природные условия Западной Сибири», вып. 3. Изд-во
МГУ, 1973.
Поляков С. С., Трофимов В. Т. Состав и свойства средиечетвертичиых морен-
ных образований западной части Западно-Сибирской низменности. «Геология и
разведка», 1964, № 6.
Пономарев В. М. Подземные воды территории с мощной толщей миоголетнемерз-
лых горних пород. М., Изд-во АН СССР, 1960.
ПоповА И. Мерзлотные явления в земной коре (криолитология). М., Изд-во МГУ,
1967.
П о п о в И. В. Инженерная геология СССР, ч. I. Изд-во МГУ. 1962.
Попов И. В. Инженерная геология СССР. Урал — Западная Сибирь, ч. III. Изд-во
МГУ. 1969.
Потапов А. С. Устройство песчаных свай для укрепления слабых оснований.
«Мат-лы V Всесоюз. совещ.-ссмннара по обмену опытом стр-ва в суровых климат,
условиях», т. 7. Красноярск, 1968.
Равдоникас О. В. Основные итоги гидрогеологических исследований нефтеносных
районов севера Западной Сибири. «Тр. НИИГА», т. 129. Л., 1962.
Резник А. Д., Стапицкий В. П. Некоторые принципиальные вопросы изучения
апт-сеномаиских отложений как источника вод для поддержания пластового дав-
ления при разработке нефтяных месторождений. «Нефть и газ Тюмени», 1969,
вып. 3.
Рождественская Л. А. Опыт инженерно-геологического картирования террито-
рии Томска. «Тез. докл. совещ. по проблемам инж.-геолог. районирования и кар-
тирования». Изд-во МГУ, 1962.
486
Рождественская Л. А. Покровные отложения высоких террас р. Томи в районе
г. Томска. В кн.: «Мат-лы по геологии и полезным ископаемым Западной Сибири».
(Докл. конф.). Томск., 1964.
Рождественская Л. А. Инженерно-геологическая классификация верхие- и сред-
нечетвертичных пород г. Томска. «Изв. Томск, политехи, ин-та», 1965, т. 127,
вып 2.
Рождественская Л. А. Оврагообразованне на территории г. Томска. В кн.: «При-
рода Томской обл. и ее охрана», вып. 2. Томск. 1965.
Рудкевич М. Я. Тектоника Западно-Сибирской плиты н ее районирование по пер-
спективам нефтегазоносности. «Тр. Зап.-Сиб. НИГНИ». вып. 14. М., «Недра», 1969.
Рудченко Э. Г. Основные закономерности деградации лессовых пород как стадий-
ного процесса в связи с оценкой их инженерно-геологических свойств. В кн.:
«Мат-лы V Всесоюз. совещ. по уплотнению и закреплению грунтов». Новосибирск,
1966.
Рудченко Э. Г. О генезисе лессовидных суглинков северо-восточной части Кузнец-
кой равнины. В кн.: «Основания, фундаменты и подземные сооружения», вып. 1.
М., «Высшая школа», 1967.
Савкин В. М. Переработка берегов водохранилища. В кн.: «Формирование берего-
вой зоны Новосибирского водохранилища». Новосибирск, «Наука», 1968.
С а в ко Н. Ф., Тупицын Н. М., Юшков Ю. В., И л ясов Б. Ф. Возведение
земляного полотна иа промороженном торфяном основании. «Автомобильные до-
роги», 1972, № 10.
-Самочкин В. М., Обичкин Л. С Переработка берегов водохранилища Новоси-
бирской ГЭС в первые годы наполнения. В кн.: «Вопросы гидрогеологии». «Тр.
Трапсп. энерг. ин-та», вып. XIII. Новосибирск. Изд-во СО АН СССР, 1961.
Сваричевская 3. А., Тэн М. С. История средпеплиоцеи-четвертичиого осадко-
накопления в Павлодарском Прииртышье. В кн.- «Четвертичный период Сибири».
М, «Наука», 1966.
Сенцо в Ю- К. Сваи-колонны для производственных зданий нефтедобывающей про-
мышленности в Западной Сибири. «Мат-лы V Всесоюз. совещ.-семннара по обме-
ну опытом стр-ва в суровых климат, условиях», т. 3, вып. 3. Красноярск, 1968.
Сергеев А. И. Инженерно-геологические особенности торфяных отложений централь-
ной части Западной Сибири. «Изв. вузов», сер геол, и разе., 1969, № 10.
Сергеев А. И. Инженерно-геологическая характеристика торфяных массивов цент-
ральной части Западной Сибири и методика их изучения. Автореф. канд. дне.,
1970.
Сергеев Е. М., Полякове. С., Одинцова Л. И, Шевелева Н. И. Осо-
бенности литологического состава и инженерно-строительных свойств четвертич-
ных отложений нижнего течения долины р. Оби. «Мат-лы совещ. по изучению чет-
вертичного периода», т. III. М., Изд-во АН СССР, 1961.
Сергеев Е. М., Поляков С. С., Федотов А. А., Буравлева Э. М. Инже-
нерно-геологическое районирование долины р. Оби в пределах Западно-Сибирской
низменности. В кн.: «Мат-лы по инженерной геологии Сибири и Дальнего Во-
стока». Иркутск—Москва, 1964.
Смоленцев Ю. К Основные гидрогеологические закономерности и некоторые во-
просы формировании подземных вод юго-восточной части Западно-Сибирского ар-
тезианского бассейна. «Мат-лы V совещ. по подземным водам Сибири и Дальнего
Востока». Иркутск—Тюмень, 1967.
СН 249—63 Инструкция по проектированию. Признаки и нормы агрессивности воды —
среды для железобетонных и бетонных конструкций. М., Госстройнздат, 1964.
Советская Арктика (моря н острова Северного Ледовитого океана). М., «Наука», 1970.
Соколов В. Н. Геология и перспективы нефтегазоносности арктической части За-
падно-Сибирской низменности. «Тр. НИИГА», т. 100. Л., 1960
Соколов В. А. Об авариях инженерных сооружений в Приобье. «Тр. Новосиб. ин-та
инж. ж.-д транспорта», 1969. вып. 90.
Соловьев В. А. О связи некоторых характеристик мерзлой зоны с тектоническим
строением Усгь-Енисейской впадины. «Сб. статей ио гидрогеологии и геотермии»,
вып. 1. Ротапринт. Л„ 1969.
Соломатин В. И. Подземные воды в торфяниках приполярных районов Обь-Та-
зовского междуречья. В кн.: «Многолетнемерзлые горные породы различных райо-
нов СССР». М., Изд-во АН СССР, 1963.
Строительные нормы и правила, ч. II, ддзд. И, гл. I. Гидротехнические сооружения
речные. Основные положения проектирования. СНиП П-И, 1-62. М., Госстрой-
издат, 1962.
Строительные нормы н правила, ч. 11, разд. Б, гл. 1. Основания зданий и сооруже-
ний. Нормы проектирования. СНиП, П-Б, 1-62. М., Госстройнздат, 1962.
Строительные нормы н правила, ч. II, разд. А, гл. 6. Строительная климатология и гео-
физика. Основные положения проектирования. СНиП, П-А, 6-62. М., Госстрой-
нздат, 1963.
487
Строительные нормы и правила, ч. II, разд. Б, гл. 2. Оспозапия н фундаменты зданий
и сооружений па просадочных грунтах. Нормы проектирования СНиП П-Б, 2-62.
М„ Госстройиздат, 1964.
Строительные нормы н правила, ч. П, разд. Д, гл. 5. Автомобильные дороги общей
cent Союза ССР. Нормы проектирования. СНиП П-Д, 5-62. М., Госстройиздат,
Строительные нормы и правила, ч. II, разд. К, гл. 2. Планировка и застройка насе-
ленных пунктов Нормы проектирования. СНиП П-К, 2-62. М., Госстройиздат,
Строительные нормы и правила, ч. II. разд. Б, гл. 6 Основания и фундаменты зданий
и сооружений иа вечномерзлых грунтах. Нормы проектирования. СНиП П-Б,
6-66. М., Госстройиздат, 1967.
Строительные нормы и правила, ч. II, разд. А, гл. 13 Инженерные изыскания для
строительства. Основные положения. СНиП П-А, 13-69. М., Госстройиздат, 1970.
Сулакшина Г. А. Литолого-мипсралогическая и ипженерии-геологическая характе-
ристика лессовидных отложений района г. Томска В ки.‘ «Вопросы строительства
на лессовых грунтах». Воронеж, 1961.
Сулакшина Г. А. Расчленение покровных отложений района г. Томска и его ок-
рестностей как основа их инженерно-геологической классификации. В кн.' «Мат-лы
по геологии и полезным ископаемым Западной Сибири». (Докл конф.). Томск,
1964.
Сулакшина Г. А. К методике ннжеверно-гсологпческого изучения лессовых пород
Западной Снбнрн. «Разведка и охрана недр», 1964, № 9.
Сулакшина Г. А. Просадочные свойства лессовых пород Томского Приобья в свя-
зи с крупнопанельным строительством. «Изв. Томск, политехи ни-та». 1964,
т. 127, вып. 2.
Сулакшина Г. Л. Инженерно-геологические особепносоти четвертичных отложе-
ний юго-востока Западной Сибири. (Томская область). В кн.: «Мат-лы к V совещ.
по закреплению и уплотнению грунтов». Новосибирск, 1966.
Сулакшина Г. А. Инженерно-геологическая характеристика лессовых пород между-
речья Томи и Чулыма. В кн.: «Физико-мех. свойства и вопросы формирования
лессовых пород Сибири». М., «Наука», 1968.
Сулакшина Г. А. Некоторые вопросы методики инженерно-геологического райо-
нирования при мелкомасштабных съемках. В ки.: «Вопросы инженерно-геологи-
ческого картирования и районирования». «Мат-лы IV регион, совещ. по инж,
геол.». Л., 1968.
Сулакшина Г. А., ПочепцоваТ Г. Литологические особенности четвертичных
отложений южного Призасюганья в связи с нх стратиграфическим расчленением
и инженерно-геологической оценкой. В кн.: «Вопросы методики инж.-геол. иссле-
дований», сб. 2. Томск, 1967.
Сурков В. С. Новые представления о строении и возрасте складчатого фундамента
Западно-Сибирской низменности. «Геология н геофизика», 1963, № 2.
Сурков В. С. Складчатые структуры Урала и Западной Снбнрн и их отображение
в гравитационном и магнитном аномальных полях. «Геология и геофизика»,
1964, № 4.
Сурков В. С. Геотектоническое районирование фундамента Западно-Сибирской пли-
ты. «Советская геология», 1968, № 8.
Сурков В. С. Особенности развития структур фундамента Западно-Сибирской пли-
ты иа стадии молодой платформы. «Советская геология», 1968а, № 12.
Сурков В. С. Строение и тектоническое развитие фундамента Западно-Сибирской
плиты. Автореф. докт. дис. Новосибирск, 1969.
Сурков В. С. Тектоническое районирование мезокайиозойского платформенного
чехла Западно-Сибирской плиты. «Советская геология», 1970, № 4.
С у р к о в В. С., Ж е р о О. Г., У м а н ц ев Д. Ф. и д р. Рельеф поверхности склад-
чатого фундамента Западно-Сибирской плиты. «Тр. СНИИГГИМС», сер. разв.
и промысл, i-еофиз., 1967, № 62.
Терешков Г. М., Трофимове. Т. Инженерно-геологическая характеристика ал-
лювиальных и озерпо-аллювнальиых отложений долины р. Таз. «Изв. вузов», сер.
геол, и развед., 1971, № 1.
Тодосийчук И. В. Типы болот севера Западной Сибири как комплексные ланд-
шафтные индикаторы некоторых компонентов инженерно-геологических условий.
«Тез. докл. Всесоюз. совещ. по мерзлотоведению, 1970 г.». Изд-во МГУ, 1970.
Тофаиюк Ф. С. Опыт инженерно-геологического районирования территории г. Ново-
сибирска. В кн.* «Мат-лы Первого респ. совещ. по инж.-геол. изыск, и исслед.
в Казахстане». Алма-Ата, 1966.
ТофанюкФ. С., Шаров В. И., Швецов Г. И. Некоторые инженерно-геологи-
ческие свойства лессовых пород Новосибирского Приобья. В кн.: «Четвертичный
период Сибири». М., «Паука», 1966.
488
Тофаиюк Ф. С., Швецов Г. И., Шаров В. И. Сжимаемость лессовых грунтов
в районе г. Новосибирска в различных условиях испытания. <Сб. науч. тр. Томск.
инж.-строит. ии-та», 1967, т. 12.
1 о ф а и ю к Ф. С., Ш а р о в В. И. Структуры и инженерно-геологические свойства
лессовых пород нейтральной части Новосибирского района. В кн.: «Мат-лы к
юбилейной иауч.-техн. конф.». Новосибирск, 1967.
Т о ф а и к> к Ф. С., Ш а р о в В. И. Погребенные почвы и расчленение лессовых порол
Новосибирского Приобья. В кн.: «Неогеновые н четвертичные отложения Западной
Сибири». М., «Наука», 1968.
Трепстцов Е. В. Иижеперпо-геологическая характеристика лессовидных суглинков
окрестностей г. Барнаула. «Тр. Всесоюз. науч.-нсслед. ии-та гидрогео.1. и ииж.
геол.», сб. № 19. И., Госгеолтехнздат, 1961.
Трепетное Е. В. Снежная эрозия в Степном Приобье. «Бюл. иауч.-техн. информа-
ции ОНТИ ВИЭМС», № 2 (30). М., Госгеолтехнздат, 1961.
Трепетное Е. В. Ииженерпо-геологическая характеристика оползней верхнего те-
чения р. Оби. «Тр. Всесоюз. иауч.-исслед. ин-та гндрогеол. и инж. геол.», сб.
№ 20 М., Госгеолтехнздат, 1962.
Трелетцов Е. В. Суффозиоиные воронки береговой части Приобского плато и их
ипжеперио-геологнческая характеристика. В сб.: «Вопросы регион, инж. геол, и
методики исслед.» М., Госгеолтехнздат, 1963.
Трепетное Е. В. Инженерно-геологическая характеристика Степного Алтая и его
горного обрамления. «Мат-лы науч.-техн. совещ. по гидрогеологии и инж. геол.
ВСЕГИНГЕО». М, 1963.
Трепетцов Е. В. Инжеперно-геологнческне процессы на территории Степного Алтая.
В кн.: «Вопросы ииж. геологии ВСЕГИНГЕО». М., 1964.
Трепетцов Е. В. Инженерно-геологическая опенка размыва берегов р. Оби в Степ-
ном Алтае. «Бюлл. науч.-техн. информации» (ОНТИ, ВИЭМС), 1964, № 2 (52).
Трелетиов Е. В. Инженерно-геологические условия Алтайского края (как пример
инженерно-геологических условий районов сопряжения горно-складчатых областей
и смежных впадин). «Бюл. МОИП», отд. геол., 1966, т. 41, вып. 6.
Трепетцов Е. В. Особенности инженерио-геологнческих условии Кулундинской впа-
дины и ее горно-складчатого обрамления. Автореф. докт. дне. М., 1967.
Трепетцов Е. В. Лессовые породы Алтайского края и их инженерно-геологическая
характеристика. В кн.* «Фнзнко-мех свойства и вопросы формирования лессовых
пород Сибири». М., «Паука», 1968.
Трелетцов Е. В. Современные геологические процессы и явления в Алтайском крае
и их инженерно-геологическая характеристика». «Тр. ПНИИИС», т. XVI. М, 1972.
Тришин Г. Г., Забелин С. И. Опыт строительств^ земляного полотна автомо-
бильных дорог на болотах Тюменской области. «Мат-лы V Всесоюз. совет, по об-
мену опытом стр-ва и суровых климат, условиях», т. 7, вып. 2. Тюмень, 1968.
Троицкий С. Л. Четвертичные отложения и рельеф равнинных побережий Енисей-
ского залива и прилегающей части. Бырранга. М., «Наука», 1966.
Троицкий С. Л. Основные вопросы стратиграфии четвертичных отложений в зоне
морских трансгрессий и последнего оледенения. «Мат-лы к междувед. совещ. по
разработке упифицнр. и коррелят страт, схем Зал. Сибири». Новосибирск, 1967.
Трофимок В. Т. Инженерно-геологическое районирование юго-западной части За-
падно-Сибирской низмеиноости (для целей промышленного, гражданского и до-
рожного строительства). «Вести. Моск, ун-та», сер. геол., 1963, № 4.
Трофимов В. Т. Инженерно-геологическая характеристика лессовых пород окрест-
ностей г. Ханты-Мансийска. «Изв. вузов», сер. rear, и раз в., 1963а, № 8.
Трофимов В. Т. Инженерно-геологические условия западной части Западно-Сибир-
ской пнзмспностн. Автореф. каид. дис. 1964.
Трофимов В. Т. Характеристика состава и свойств аллювиальных и аллювиальио-
озериых отложений долниы р. Северной Сосьвы. «Вести. Моск, ун-та», сер. геол.,
1964а, № 4.
Трофимов В. Т. О методике составления инженерно-геологических классификаций
поверхностных отложений (Западно-Сибирской низменности). «Изв. вузов», сер.
геол, и разв., 1967, № 6.
Трофимов В. Т. Инженерно-геологические особенности эоценовых опок западной
части Западно-Сибирской плиты. «Вести. Моск, ун-та», сер. 4, геол, 1968, № 1.
ТрофимовВ. Т. Инженерно-геологические условия севера Тюменской области. «Тез.
докл. иауч.-техн. конф, по проблемам градостроительства в газоносных р-нах Тю-
менской обл.». Тюмень, 1968а.
Трофимов В. Т. К вопросу о методике составления мелкомасштабных инженерно-
геологических карт равнинных территорий с широким развитием многолетиемерз-
лых иород. «Мат-лы к симпозиумам на 3-й науч.-техн. коиф. по картографии.
(Вопросы тематического картографирования)». Иркутск, 19686.
Трофимове. Т. О методике и опыте мелкомасштабного ииженерно-геологнчсского
картирования равнинных территорий с широким развитием многолетнемерзлых
489
пород (на примере севера Западно-Сибирской плиты). «Вести. Моск, ун-та», сер.
геол., 1969, № 4
Трофимов В. Т. Основные закономерности широтного (зонального) нзменення ин-
женерно-геологических условий Западно-Сибирской нлнты. В кн.- «Природные
условия Западной Сибири», вып 1. Изд-во МГУ, 1971.
Трофимов В. Т. Оползни Нижнего Приобья и Прииртышья. В кн.: «Природные
условия Западной Сибири», вып. I. Изд-во МГУ, 1971а.
Г р о ф и м о в В. Т. Об основных инженерно-геологических особенностях пород цент-
5ильных районов севера Западно-Сибирской плиты. В кн.: «Природные условия
ападиой Сибири», вып. 2. Изд-во МГУ, 1972.
Трофимов В. Т. Состав, состояние и инженерно-геологические свойства отложений
салехардской свиты севера Западно-Сибирской плиты и некоторые закономерности
их региональной изменчивости. В кн.: «Природные условия Западной Сибири»,
вып. 3. Изд-во МГУ, 1973.
Трофимове.!., Полякове. С. Принципы инженерно-геологического райониро-
вания юго-западной части Западно-Сибирской низменности. «Тез. докл. науч.-техн.
совещ. по гидрогеологии и ииж. геологии». М.—Ереван, 1963.
Трофимов В. Т., Поляков С. С. Характеристика среднечетвертичных флювиогля-
циальных отложений западной части Западно-Сибирской низменности. «Вести.
Моск, ун-та», сер. геол., 1964, № 3.
Трофимов В. Т.. Мииервии А. В. Лессовые породы Сибири. Западная часть
Западно-Сибирской низменности. В кн. «Лессовые породы СССР». М., «Нау-
ка», 1966.
Трофимов В. Т., Мииервии А. В. О просадочпостн лессовых пород западной
части Западно-Сибирской низменности. В кн.: «Вопросы инженерной геологии
и грунтоведения». М., 1968.
ТрофимовВ. Т., Терешков Г. М., Калинин В. Н. Инженерно-геологическая
характеристика озерно-аллювиальных отложений запада приледниковой зоны За-
падио-Сибнрской низменности. В кн.: «Вопросы инженерной геологии и грунтове-
дения». вып. 2. М., 1968.
Трофимов В. Т., Терешков Г. М. Инженерно-геологическая характеристика от-
ложений салехардской свиты бассейна р. Таз. «Изв. вузов», геол, и разе.,
1969, № 7.
Трофимове. Т., Груздов А. В О методике мелкомасштабного инженерно-геоло-
гического картирования северных районов Западно-Сибирской плиты. «Тез. докл.
Всесоюз. совещ. по мерзлотоведению, 1970 г.». Изд-во МГУ, 1970.
Трофимов В. Т„ Г р у з д о в А. В., Лурье И. С. и др. Инженерно-геологические
условия газоносных районов севера Западной Сибири. «Тез. докл. Всесоюз. со-
вещ. по мерзлотоведению, 1970 г.». Изд-во МГУ, 1970.
Трофимов В. Т., Мельников Е. С. К вопросу о принципах инженерно-геоло-
гического районирования Западно-Сибирской’ плиты. «Вести. Моск, ун-та», сер.
геол, 1971, № 4
ТрофнмовВ.Т., Филькин Н. А. Гидрогеологические особенности верхней части
разреза севера Западно-Сибирской плиты и их влияние на инженерно-геологиче-
ские условия территории. В кн.: «Природные условия Западной Сибири», вып. 3.
Тыртиков А. П. Динамика протаивания почв в северной тайге Западной Сибири
и Развитие многолетиемерзлых пород. В ки.: «Геокриологические условия Запад-
ной Сибири, Якутии и Чукотки». М.. «Наука», 1964.
Тыртиков А. П. Формирование и развитие крупиобугристых торфяников в се-
верной тайге Западной Сибири. В ки.: «Мерзлотные исследования», вып. 6. Изд-во
МГУ, 1966.
Тыртиков А. П. Динамика растительного покрова северной тайги Западной Сибири
извечная мерзлота. В кп.: «Природные условия Западной Сибири», вып. I. Изд-ио
Тыртиков А. П. Динамика растительного покрова лесотундры Западной Снбирн
и развитие вечной мерзлоты. В ки.: «Природные условия Западной Сибири»,
вып. 2. Изд-во МГУ, 1972.
"Уваркии Ю. Т. Зональные особенности проявления термокарста в пределах Запад-
но-Сибирской низмеииости. «Тр. ПНИИИС», т. II. Мм 1970.
Уваркин Ю. Т., Шамаиова И. И. Инженерно-геологическое значение изучения
динамики термокарстовых озериых котловин на севере Западной Сибири. «Тез.
докл. Всесоюз. совещ. по мерзлотоведению, 1970 г.». Изд-во МГУ, 1970.
Уваркин Ю. Т., Шаманова И. И. Инженерно-геологическое значение естествен-
ных ^просадочных процессов на севере Западной Сибири. «Тр. ПНИИИС», т. XI.
У л ь р н х С. С-, П у с к о в В. И. Сезонное промерзание грунтов и их взаимодействие
с фундаментами зданий. Красноярск, 1965.
490
Усов В. А. Криогенное строение и особенности формирования многолетиемерзлых
отложений лагунного берега (на примере острова Вилькицкого в Карском море).
В сб.: «Мерзлотные исследования», вып. VII. Изд-во МГУ, 1967.
Фениксова В. В. Внелединковая зона Западно-Сибирской низменности, В кн.:
«Природные условия Западной Сибири», вып. I. Изд-во МГУ, 1971.
ЧарушииковЙ. Г. О строительстве жилых и гражданских зданий на просадоч-
ных грунтах в Западной Сибири. В кн.: «Мат-лы V совещ. по закреплению и
уплотнению грунтов». Новосибирск, 1966.
Черноусов С. И. Механические свойства глинистых пород плейстоцена Среднего
Приобья. «Тр. Новосиб. нн-та ииж. ж.-д. транспорта», 1962, вып. 28.
Черноусов С. И. Глинистые породы, их физико-механические свойства в связи
с генезисом и возрастом (на примере кайиозойских отложений Среднего При-
обья). Автореф. канд. лис. 1965.
Черноусов С. И. Физические свойства глинистых отложений Вискова н Чагина
яров (Приобье) в связи с физико-географическими условиями их формирования.
«Тр. Новосиб. нн-та ннж. ж.-д. транснор id», 1965, вып. 41.
Черноусов С. И. К вопросу о формировании физико-механических свойств глини-
стых пород плейстоцена Нарымского Приобья. В кн.: «Формирование и измене-
ние горных пород под влиянием естеств. и искусств, факторов» (геол, процессов,
инж. сооружений и горных работ). Л., 1966.
Черноусов С. И. О плотности глинистых грунтов центральных районов Западно-
Сибирской низменности и закономерностях ее изменения в разрезах кайнозоя.
В ки.- «Мат-лы к V совещ. по закрепл. и уплоти. груптов». Новосибирск, 1966а.
Черноусов С. И. Строение и инженерно-геологические свойства пойменных отло-
жений р. Оби района Нарымского Приобья. В ки.: «Материалы к юбилейной
науч.-техи. конф.». Новосибирск, 1967.
Черноусов С. И. Литологические особенности и нижеиерно-геологические свойства
глинистых отложений поймы среднего течения р. Оби. «Тр. Ноиосиб. ин-та ннж.
ж.-д. транспорта», 1967, вып. 63.
Черноусов С. И. Геолого-генетические комплексы отложений Барабинской гривио-
озерной равнины и их инженерно-геологическая характеристика. В кн.: «Оценка
природных ресурсов Новосибирской области». Новосибирск, изд. СО АН СССР,
1972.
Ч е р и о у с о в С.« И., Б о г д а ш е в В. А., М о т о р и и В. В. Инженерно-геологические
условия Центральной Барабы. «Тр. Новосиб. ин-та инж. ж.-д. транспорта», 1971,
вып. 123.
Чернядьев В. П. Исследование динамики сезонного и многолетнего промерзания—
протаивания в условиях Западной Сибири. «Тр. ПНИИИС», т. II. М., 1970.
Ш а е и и ч Я. Е. Строительные свойства лессовых пород левобережного плато реки
Оби района Новосибирска. «Тр. Новосиб. ии-та ннж. ж.-д. транспорта», 1965,
вып. 41.
Шаевич Я. Е. Принципиальная схема составления инженерно-геологической карты
района г. Новосибирска. «Тр. Новосиб. ии-та ииж. ж.-д. транспорта», 1967,
вып. 63.
Шаевич Я. Е. Состав, нижеиерио-геологическая характеристика н районирование
лессовых пород района г. Новосибирска. Автореф: каид. дне. Иркутск, 1967.
Шаевич Я. Е. Литолого-минералогическая и инженерно-геологическая характеристи-
ка лессовых отложений Ключ-Камышеиского плато г. Новосибирска. «Сб. науч,
тр. Томск. инж.-строит. ии-та», т. 12, 1967а.
Шаевич Я- Е., Арефьева Л. Д. Инженерно-геологические свойства покровных
лессовых отложений террас в районе Новосибирска. В ки.: «Мат-лы к юбилейной
науч.-техн. коиф.». Новосибирск, 1967.
Шаевич Я- Е, Арефьева Л. Д. К вопросу об определении просадочности лес-
совых пород г. Новосибирска. «Тр. Ноиосиб. ин-та ииж. ж.-д. транспорта», 1967а,
вып. 63.
Ш а и ц в р Е. В. Очерки учения о генетических типах континентальных осадочных об-
разований. «Тр. Геол, ин-та АН СССР», 1966, вып. 161.
ШарбатянА. А. К истории развития многолетнемерзлых горных пород (на примере
севера Западно-Сибирской иизмеииости). «Тр. Ин-та мерзлотоведения АН СССР»,
1962, т. 19.
Ш а р о в В. И., ТофаиюкФ. С. Условия формирования антропогеновых глинистых
пород Барабы и оценка их нижеиерно-геологических свойств. «Мат-лы внутрнву-
зовской иауч.-техн. коиф.». Томск, 1968.
Шарой В. И. Плейстоценовые глинистые породы Восточной Барабы. Автореф. каид.
дне. Томск, 1970.
Шаров В. Ип ТофаиюкФ. С. О происхождении лессовых пород Восточной Ба-
рабы. «Тр. Международного симпозиума по литологии и генезису лессовых пород»,
т. 1. Ташкент, 1970.
491
Шацкий С. Б. Континентальные третичные отложения центральных и восточных
районов Западно-Сибирской низменности. В сб • «Стратиграфия и палеонтология1
мезозойских и палеоген-неогеновых континентальных отложений Азиатской част».
СССР» Л., «Наука», 1967
Шацкий С. Б. Основные вопросы стратиграфии палеогена и неогена северной части
Объ-Иртышского междуречья «Решения н труды Тюменского совещания», т. II.
Тюмень, 1970.
Шацкий С. Б. История развития Западно-Сибирской плиты в хатском веке. «Тр.
СПИИГГИМС», вып 141. Новосибирск, 1972.
Швецов П. Ф, Запорожцева И. В Повторяемость и инженерно-геологическое
значение двух-трехлетных повышений температуры грунтов в Субарктике. В кн.
«Проблемы Севера», вып. 7. М., Изд-во АН СССР, 1963
Шевелева Н. С. Некоторые данные о развитии мпоголетнемерзлых горных пород
в приеиисейской части Западной Сибири в четвертичный период. В сб.: «Геокрио-
логические условия Западной Сибири, Якутии и Чукотки». М., «Наука», 1964.
Шевелева Н. С. Криогенное строение и льдистость мерзлых четвертичных отложе-
ний севера Средней Сибири и их инженерно-геологическая оценка. «Тр. ПНИИИС»,
Шевелева Н. С., ХомичевскаяЛ. С. Геокриологические условия Енисейского
севера. М., «Наука», 1967.
Шмелев Л. М. Следы криогенных явлений в четвертичных отложениях Западной
Сибири и их палеогеографическое значение. В ки.: «Четвертичный период Сибири».
М., «Наука», 1966.
Шполянская Н. А. Основные закономерности распространения вечной мерзлоты
Западной Сибири и этапы ее развития. В кн.: «Природные условия Западной
Сибири», вып. 1. Изд-во МГУ, 1971.
Шумилова Е. В Карта болот в атласе Тюменской области В сб- «Вопросы те-
матического картографирования». Иркутск, 1968.
Шумилова Е. В. Минералого-петрографическая характеристика четвертичных дока-
занцевских отложений севера Западной Сибири. М., «Наука», 1971.
Шумилова Е. В., Троицкий С. Л Литолого-минералогическая характеристика
четвертичных .отложений западной части полуострова Ямал. В кп . «Четвертичная
геология и геоморфология Сибири», ч. II. Новосибирск, 1969.
Эпштейн Г. М. О прерывистом (по вертикали) строении мерзлых горных пород,
слагающих поймы крупных рек (иа примере верховий р. Амура и низовий р. Оби).
В ки.: «Мерзлотные исследования», вып. I. Изд-во МГУ, 1961.
Якубов А. А. Опыт Сибгипротранса по проектированию земляного полотна желез-
ных дорог в условиях пучинистых грунтов. В кн.: «Борьба с пучинами иа жел.
и автомоб. дорогах». «Тр. сов. в Новосибирске, 1963 г.». М., 1965.
Яншин А. Л. Общие особенности строения и развития молодых платформ. В сб.:
«Молодые платформы, их тектоника и перспективы нефтегазоносности». М^.
«Наука», 1965.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
Введение . ........................................ 5
Народнохозяйственное значение Западной Сибири. Трофимов В. Т. 5
История инженерно-геологического изучения Западно-Сибирской пли-
ты Трофимов В. Т. .................................................. 8
Раздел Т
История формирования инженерно-геологических условий Западно-Сибирской
плиты
Глава I. Развитие Западно-Сибирской плиты в мезозойское и раинекайнозой-
ское время и его влияние на современные инженерно-геологические
условия .......................................... 20
Строение фундамента плиты и его рельеф. Сергеев Е. М, Ершова С. Б. 20
Основные этапы развития плиты в мезозое и раннем кайнозое.
Сергеев Е. М, Ершова С. Б...........................................22
Особенности нижнего структурного этажа мезокайнозойского чехла
Западно-Сбирской плиты, существенные при оценке ее инженерно-
геологических условий. Сергеев Е. М., Ершова С. Б.................. 32
Глава II. Развитие Западно-Сибирской плиты в позднекайнозойское (олиго-
цен-четвертичиое) время и его влияние на современные инженерно-
геологическоие условия . .................................................... 36
Основные этапы новейшего тектонического развития плиты н осадко-
накопления. Сергеев Е. М., Ершова С. Б............................. 36
Олнгоиеиовый этап. Сергеев Е М , Ершова СБ......................... 38
Неогеновый этап. Сергеев Е. М., Ершова С. Б........................ 44
Позднеплиоцен-четвертичный этап. Сергеев Е М. Ершова С. Б..
Баулин В. В. ...................................................... 47
Инженерно-геологические особенности Западно-Сибирской плиты,
сформировавшиеся в олигоцеи-четвертнчиое время. Сергеев Е. М.,
Ершова С. Б......................................... . ... . 73
Глава III Развитие Западно-Сибирской плиты в голоценовое время и его
влияние на современные инженерно-геологические условия ... 88
Особенности формирования и строения геолого-генетических комплек-
сов отложений и развития рельефа Западно-Сибирской плиты в голо-
цене. Трофимов В. Т. при участии Мельницкого Е. В., Неизвест-
нова Я. В.......................................................... 88
Основные закономерности изменения состава и состояния пород верх-
ней части разреза Западно-Сибирской плиты в голоцене. Груздов А. В,
Трофимов В. Т. .................................... 97
Современные климатические условия Занадно-Сибирской плиты и их
влияние на закономерности пространственной изменчивости зонялыю-
i-еологических факторов инженерно-геологических условий. Трофи-
мов В. Т., Баулин В. В. .......................................... 102
Основные закономерности широтного (зонального) изменения инже-
нерно-геологических условий Западно-Сибирской плиты. Трофимов В. Т. 126
Глава IV. Инженерно-геологическое районирование Западно-Сибирской плиты 131
Выделение инженерно-геологических областей первого порядка. Сер-
геев Е. М......................................................... 131
Выделение ипжеиерно-геологическнх областей второго порядка. Сер-
геев Е. М............................................. Г . . . . 135
Схема инженерно-геологического районирования Западно-Сибирской
плиты. Сергеев Е. М................................................ 140
493
Раздел II
Инжснсрпо-гсологическое региональное описание
Западно-сибирской плиты
Глава V Инженерно-геологическая характеристика денудационных равнин,
сложенных преимущественно дочетвертичными отложениями ... 145
Основные инженерно-геологические особенности области Гера-
симова А. С. .............................................. • • 145
Чулымо-Еиисейская область. Семенов В. М.......................... 150
Зауральская область. Семенов В. М., Трофимов Б. Т................ 156
Прнказахстапская область Герасимова А С, Кочев Д. 3.............. 164
Глава VI. Инженерно-геологическая характеристика аккумулятивных и денуда-
ционно-аккумулятивных равнин, сложенных преимущественно озерно-
аллювиальными верхпеплноцен-иижечетвсртичымн отложениями . . . 168
Основные инженерно-геологические особенности области Гераси-
мова АС . ................................. 168
Южно-Обская область. Никитенко Ф. А.............................. 179
Чано-Кулуидппская область. Черноусов С. И........................ 187
Обь-Иртышская область. Герасимова А. С., Семенов В. М„ Сулакши-
на Г. А., Цоцур Е. С............................................. 193
Южная Обь-Енисейская область. Коломенская В Н.....................207
Тобол-Иртышская область. Кочев Д. 3., Семенов В. М............... 215
Тавдинско-Кондннская область. Семенов В. М....................... 222
Глава VII. Инженерно-геологическая характеристика аккумулятивных равнин,
сложенных преимущественно ледниковыми и водно-ледниковыми сред-
нечетвертичнымн отложениями............................................... 225
Осиоввые иижеиерно-геологнческпе особенности области. Трофи-
мов В. Т. . ..................................................... 125
Обско-Казымская область. Трофимов В. Т.......................... 230
Область Центральной части Сибирских Увалов. Трофимов В. Т. Груз-
дев А. В., Терешков Г. М......................................... 242
Вах-Тазовская область. Трофимов В. Т„ Терешков Г. М. Северо-Ени-
сейская область. Трофимов В. Т., Груздов А. В., Терешков Г. М. . . 255
Мужинско-Сосьвннская область. Трофимов ВТ........................ 258
Г л а в а VIII. Инженерно геологическая характеристика области аккумулятив-
ных равнип, сложенных преимущественно морскими средне-н верхне-
четвертичными отложениями............................................. • 269
Основные инженерно-геологические особенности области. Трофи-
мов В. Т .........................................................269
Северная Обь-Еиисебская область. Трофимов В. Тч Груздов А. В. • 272
Ямальская область. Трофимов В. Т., Баду Ю. Б., Фиорсов Н. Г. 298
Тазовская область. Трофимов В. Т., Груздов А. В................. 320
Гыдавская область. Кудряшов В. Г., Баулин В. В., Трофимов В. Т. . 331
Глава IX. Инженерно-геологическая характеристика области крупных речных
долин, сложенных аллювиальными всрхпсчствертичпыми отложениями 337
Основные инженерно-геологические особенности крупных речных
долин. Западно-Сибирской плнты. Герасимова АС......................... • 373
Область долины Оби. Поляков С. С, Знлннг Д. С.................... 343
Область долины Иртыша. Герасимова А. С., Ершова С. Б........... 373
Область долины Надыма Трофимов В. Т., Филькин Н. А .... 389
Область долины Пура. Филькин Н. А, Трофимов В. Т............... 409
Область долины Таза. Трофимов В. Т., Филькин НА.................410
Г л а в а X. Инжеперио-геологическая характеристика субмаринной части За-
падносибирской плнты Неизвестное Я В, Андреев О Л, Мельниц-
кий В. Е.................................................................. 422
Раздел III
Опыт строительства и изменение природных условий под влиянием
деятельности человека
Краткий очерк хозяйственного освоения Западной Сибири. Григорь-
ева С. В.......................................................... 430
Опыт строительства в зоне распространения многолетиемерзлых
пород Григорьева С. В. . ......................................... 431
Опыт С1рои1ельства в зоне распространения сильноувлажненных по-
494
род. Григорьева С. В., Захаров Ю. Ф............................. 437
Опыт строительства в зоне распространения слабо-и умереиноувлаж-
ненных пород. Григорьева С. В................................... 448
Изменение природных условий Западной Сибири под влиянием дея-
тельности человека н прогнозы этих изменений. Баулин В. В., Заха-
ров Ю. Ф., Чернядьев В. П........................................458
Некоторые закономерности возникновения ниже рено-геологических
процессов и явлений под влиянием строительной деятельности. Сер-
геев Е. М., Григорьева С. В..................................... 472
Литература ............................................................. 476
ИНЖЕНЕРНАЯ
ГЕОЛОГИЯ СССР
Том второй
ЗАПАДНАЯ СИБИРЬ
Подписное издание
Редактор И. И. Щехура
Переплет художника
Е. А. Михельсона
Технический редактор
В. И. Овчинникова
Корректоры В. П. Кададинская,
И. А. Муишикова, А. А. Алексеева
Сдано в набор 15 /УШ 1975 г.,
Подписано к печати 20/V 1976 г,
Л-51675 Формат 70X108/1»
Бумага для глуб печ.
Физ печ л 31+2 вкл (0,75)
Усл печ л 43,4 Уч.-нзд л. 41,9
Изд 1+ 3558. Зак. 281 Тираж 7312 эка.
Цена 3 р. 20 к
Издательство
Московского уипвсрситета
Москва, К-9, у Герцена, 5/7.
Типография Изд-ва МГУ
Москва Ленинские горы
Рис. 54. Геологический разрез центральной части Обь-Иртышского междуречья:
1—суглинки лессовидные; 2 — суглинки; 3 — глины; 4 — алевриты глинистые; 5-^ алевриты;
6 — переслаивание алевритов и песков; 7 — пески; 8 — пески с редкими прослоями глин и су-
глинков; 9 — морские глины; 10—суглинки иловатые; 11—лигниты; 12 —торф.
Индексами отмечены: в Qiv — современные болотные отложения; a Qiv — современные аллюви-
альные отложения; L Qin—верхнечетвертичные озерные отложения; Q2jp4bh— бахтинский над-
горизонт; Q„—тобольский горизонт; Qifd — федосовская свита; Nzkc — кочковская свита;
Nz—Qi — нерасчлененные отложения кочковской и федосовской свит; Njtv — таволжанская
свита; Nibc — бетцеульская свита; ₽ab—абросимовская свита; ₽3trt— нижнетуртасская под-
свита; ₽ 3sn— нижнезнаменская подсвита; ₽3nm — новомихайловская свита; P3at — атлымская
свита; ₽ 3cg — чеганская свита
Зак. 281 Вклейка стр. 194—195