№ 1 (2023)

Инженерные изыскания на территории новейших орогенов или их крупных частей целесообразно предварять детальным неоструктурным районированием с типизацией тектонических структур. Проведенное среднемасштабное неоструктурное районирование Центрального сегмента мегасвода Большого Кавказа показало значительную сложность строения выделявшихся ранее региональных неотектонических структур. На западе сегмента расположена поперечная Пшехско-Адлерская шовная зона. К ней примыкают три продольные структуры: осевое поднятие срединной зоны, к северу от которой располагается Лабино-Малкинская моноклиналь, а к югу – Абхазо-Сванетская ступень. Срединная зона обрамлена узкими шовно-депрессионными структурами: с севера Пшекиш-Тырныаузской, а с юга – Мзымтинской. Установлены значительные различия в дифференцированности неотектонического (позднеорогенного) структурного плана разных частей сегмента: меньшая дифференцированность на его севере и востоке и бóльшая – на юге и западе. Показана существенная перестройка всех региональных шовных зон древнего заложения и для новейших локальных блоковых и разрывных структур, связанных с орогеническим воздыманием. Новейшие структуры принципиально отличаются от более древних структур, формировавшихся в иной тектодинамической обстановке с преобладанием горизонтального сжатия. Как правило, именно доновейшие структуры картируют здесь при геологической съемке. Поэтому для территории Кавказского орогена, в том числе и для его Центрального сегмента, неотектонические карты не представлены в подавляющем большинстве опубликованных материалов по листам геологических карт масштаба 1: 200 000. Выделение локальных неотектонических структур имеет принципиальное значение для повышения качества различных прикладных исследований, в том числе при проведении инженерных, гидрогеологических и геоэкологических изысканий для строительного проектирования.

Приводятся результаты геологических и структурно-геодинамических исследований районов размещения некоторых атомных станций, находящихся на Восточно-Европейской платформе. Рассматривается влияние геологического строения, литологии отложений, новейших тектонических движений и созданных ими структур и рельефа, в целом представляющих геологическую среду, на устойчивость территорий атомных станций. Установлено, что основными причинами негативных процессов, связанных с осадками и кренами зданий и сооружений АЭС, являются структурно-геодинамические условия, особенно современные напряжения растяжения, вызывающие повышенные трещиноватость пород и газо-флюидную проницаемость, суффозию, карст и оползание. Этому благоприятствуют тектонические наклоны площадок в сторону опускающихся впадин, песчаные основания площадок, наклон глинистых водоупоров, колебания уровней прилежащих водохранилищ, наличие “гидрогеологических окон”, погребенный рельеф и современные структурно-геодинамические условия – тектонические напряжения, во многих случаях напряжения растяжения. Наряду с решением практических задач, затронут ряд теоретических вопросов – сопоставление линеаментов с трещиноватостью разновозрастных пород и погребенными разломами фундамента, влияние последних на формирование новейших структур, выделение новых платформенных структур – гравитационно-тектонических массивов и впадин типа пулл-апарт.

Рассматривается возможность прогнозирования размеров карстовых провалов, возникающих на территориях, где растворимые породы перекрыты глинистыми породами. Процесс формирования этих провалов включает в себя только обрушение глинистых пород, и по этой причине такого рода поверхностные карстовые проявления целесообразно именовать карстово-обвальными провалами “простого” типа. Их появление на земной поверхности или под подошвами фундаментов чаще всего бывает вызвано растворением карстующихся пород, однако роль триггера могут сыграть и другие факторы природного или техногенного характера (например, снижение пьезометрического напора карстовых вод), что случается гораздо реже. На застроенных территориях эта разновидность карстового провалообразования может привести к деформированию и даже разрушению зданий и сооружений. Изучение данного феномена в полевых условиях и на лабораторных физических моделях показало, что карстово-обвальные провалы “простого” типа представляют собой результат последовательного обрушения глинистых пород, которое на первой стадии может принять вид их внутреннего вывала. Рассмотрены три способа прогнозирования диаметров таких провалов, отличающиеся друг от друга в теоретических предпосылках, но использующие одинаковые исходные параметры для прогностических расчетов. Осуществлена сравнительная верификационная оценка решений, полученных этими способами применительно к общему объекту.

Исследовано влияние на компоненты окружающей среды объектов захоронения отходов – закрытых и заброшенных свалок бытовых и промышленных отходов г. Улан-Удэ Республики Бурятия. Подробно рассмотрено поведение тяжелых металлов (Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg, а также Cr) в почвах, растительности, испаряющейся влаге (конденсате). Выявлено, что почвы, растения и конденсат на свалках обогащены тяжелыми металлами (ТМ) по сравнению с фоновыми участками. В почвах на свалках наблюдаются превышения норм предельно-допустимых концентраций ТМ от 1.1 до 90 раз. Концентрации ТМ в растениях на свалках превышают фоновые показатели от 1.1 до 104 раз. Превышение максимально-допустимого уровня содержания ТМ в растениях выявлено для Zn, Cd, Cr. В конденсате, отобранном на свалках, зафиксированы превышение нормативов ПДК_{рыб-хоз} по Cu, Zn, Hg. Установлен схожий характер распределения ТМ в конденсате и растениях. Более 80% суммарного вклада от содержания ТМ в составе конденсата и растений вносят Zn и Cu, в почве – Zn, Cr, Ni, Cu, Co, Pb. На каждой свалке рассчитаны суммарные индексы (Z_c) загрязнения для почв, конденсата и растительности. На основании Z_c объекты исследования проранжированы по степени их опасности для окружающей среды, что может являться основанием для принятия решения о необходимости рекультивации нарушенных территорий.

Рассмотрены полномасштабные эксперименты по выщелачиванию загрязняющих веществ из продуктов механико-биологической обработки твердых коммунальных отходов (ТКО), моделирующие захоронение на реальном полигоне. Это исследования в больших реакторах и в экспериментальной секции полигона ТКО, куда помещены стабилизированные отходы. Описываются результаты этих экспериментов и сравниваются с полученными в ходе различных лабораторных тестов. Даются рекомендации по усовершенствованию лабораторных тестов и прогнозных моделей.

Исследования последних десятилетий показали, что газовая составляющая играет значительную роль в строении и свойствах мерзлых пород. На это указывает значительное поступление парниковых газов в атмосферу из криолитозоны; выбросы газа, приводящие к авариям на буровых скважинах; образование воронок газового выброса и др. Эти процессы определяются соотношением характеристик газовой составляющей и показателей физико-механических свойств мерзлых пород, которые к настоящему времени изучены недостаточно. В статье рассмотрены механизмы формирования газонасыщенных зон; проведена оценка влияния газа на физико-механические свойства талых и мерзлых грунтов; проанализированы процессы, связанные с воздействием газа на грунтовый массив.

В статье рассматриваются результаты исследования техногенных залежей углеводородов в составе природно-техногенных систем. Особенностью указанных объектов является их размещение в геологической среде под площадками действующих и заброшенных предприятий нефтяной отрасли, выступающих источниками поступления нефтепродуктов в геологическую среду. Техногенные залежи углеводородов интерпретируются как сложные, динамические, многокомпонентные системы, подверженные влиянию паводково-меженных явлений на близлежащих поверхностных водных объектах. На основании анализа фондовых данных и результатов полевых обследований указанных объектов предлагается комплексная экологическая система их оценки, включающая в себя группы параметров, такие как геометрическая, технологическая, геоэкологическая, ресурсно-экономическая и инерционно-колебательная. Предлагается к применению схема проведения комплекса работ по исследованию, оценке, моделированию, ликвидации техногенных залежей, учитывающая их дуальную природу: с одной стороны, залежи оказывают негативное воздействие на окружающую среду, с другой – обладают ресурсным потенциалом как вторичный материальный ресурс. Предлагаемая комплексная система оценки позволяет определить текущее состояние техногенной залежи в составе природно-техногенной системы, выбрать и обосновать технологические решения для ее ликвидации и восстановления нарушенных компонентов окружающей среды в зоне ее влияния.