WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 9 |

Группы устойчивых и относительно устойчивых грунтов выделены по характеру структурных связей: твёрдые скальные (кристаллизационные и прочные цементационные связи), относительно твёрдые полускальные (преимущественно цементационные структурные связи), рыхлые (преимущественно механические связи), мягкие (преимущественно ближние коагуляционные связи) и слабые (преимущественно дальние коагуляционные связи). Группы класса неустойчивых грунтов выделяются по особенностям их свойств и состава, определяющим причины их неустойчивости: растворимые и выщелачиваемые; мёрзлые, льдистые и содержащие кристаллогидраты;

обогащённые органическим веществом.

Подгруппы выделяются по прочности грунтов, определяющей их несущую способность. Группа рыхлых пород разбита на две подгруппы исходя из значений угла внутреннего трения в водонасыщенном состоянии. Все морские илы, глины, суглинки, супеси по этой классификации разделены на две группы и 6 подгрупп.

При этом наименования подгрупп мягких грунтов принято в соответствии с разделением глинистых отложений по консистенции, исходя из эквивалентных значений удельных сопротивлений пенетрации, предложенных В.Ф.Разорёновым [51], но определённых для образцов с нарушенной структурой.

Инженерно-геологические подгруппы подразделяются на генетические типы, а генетические типы, в свою очередь, - литологические виды.

_ © Нефтегазовое дело, 2006 http://www.ogbus.ru Таблица Инженерно-геологические классы, группы и подгруппы донных грунтов морского дна (по Я.В.Неизвестнову, 1989 г., с дополнениями [56]) Классы Группы Подгруппы I. Устойчивые Iа. Твёрдые скальные Весьма высокой прочности (Rсж >(кристаллизационные и МПа) прочные цементационные Высокой прочности (Rсж от 50 до связи) МПа) II. Относительно IIа. Относительно твёрдые Прочные (Rсж от 15 до 50 МПа) устойчивые полускальные Средней прочности (Rсж от 2,5 до (преимущественно МПа) цементационные связи) Малой прочности (Rсж от 0,5 до 2,МПа) IIб.Рыхлые Относительно прочные (>30) (преимущественно Относительно слабые (< 30) механические связи) IIв.Мягкие Полутвёрдые (>50 кПа) (преимущественно Тугопластичные ( от 20 до 50 кПа) ближние коагуляционные Мягкопластичные ( от 10 до 20 кПа) связи) Текучепластичные ( от 5 до 10 кПа) Слабые (преимущественно Вязкотекучие ( от 1 до 5 кПа) дальние коагуляционные Жидкотекучие (< 1) связи) III. IIIа. Растворимые и Слаборастворимые (растворимость < Неустойчивые выщелачиваемые г/л) Сильнорастворимые (растворимость > г/л) IIIб. Мёрзлые льдистые и Слабопросадочные (относительная содержащие кристалло- просадочность при оттаивании под гидраты нагрузкой 0,1 МПа 0,01 – 0,10) Сильнопросадочные (относительная просадочность при оттаивании под нагрузкой 0,1 МПа свыше 0,10) IIIв.Обогащённые Слабообогащённые (с содержанием органическим веществом органического вещества 0,10-0,25) Среднеобогащённые (с содержанием органического вещества 0,25-0,50 ) Сильнообогащённые (с содержанием органического вещества свыше 0,50) Среди слабых, мягких и рыхлых грунтов Западно-Арктического шельфа выделяют инженерно-геологические виды: илы глинистые, суглинистые, супесчаные; глины, суглинки, супеси, пески, крупнообломочные отложения. К илам относятся все современные (голоценовые) осадки, имеющие влажность, превышающую влажность на границе текучести, и коэффициент пористости более 0,9.

Илы глинистые содержат свыше 30% глинистых (< 0.002 мм) частиц (по В.В.Охотину). К ним могут быть отнесены обычно выделяемые океанологами _ © Нефтегазовое дело, 2006 http://www.ogbus.ru современные пелиты и алевропелиты (илы пелитовые и алевропелитовые), песчано-алевро-илистые и алевро-илисто-песчаные осадки. Название «глинистый ил» подтверждают число пластичности, превышающее 17%, показатель текучести и коэффициент пористости свыше 1,5.

Илы суглинистые, как правило, содержат 10-30% глинистых (< 0.002 мм) частиц. К ним могут быть отнесены алевриты, илы песчанистые, илисто-песчаноалевритовые осадки. Название «суглинистый ил» подтверждают число пластичности 7-17%, показатель текучести и коэффициент пористости свыше 1,0.

Илы супесчаные содержат от 3 до 10% глинистых (< 0.002 мм) частиц. К ним могут быть отнесены обычно выделяемые океанологами илистые (заиленные) и алевритово-илистые пески. Название «супесчаный ил» подтверждают число пластичности 2-7%, показатель текучести, превышающий 1 и коэффициент пористости свыше 0,9.

Глины относятся к доголоценовым отложениям, содержащим свыше 30% глинистых (< 0.002 мм) частиц. Могут выделяться глины тяжёлые (свыше 60% глинистых частиц) и глины пылеватые (30-60% глинистых частиц, пылеватых частиц 0,002-0,05 мм больше, чем песчаных 0,05-2 мм). Название, используемое океанологами, - пелиты или алевропелиты. Название «глина» подтверждается числом пластичности, превышающем 17%.

Суглинки относятся к доголоценовым отложениям, содержащим 10-30% глинистых частиц. Могут выделяться суглинки пылеватые (пылеватых частиц больше, чем песчаных). Океанологи обычно называют суглинки алевритами.

Название «суглинок» подтверждается числом пластичности от 7 до 17%.

Супеси относятся к отложениям, содержащим от 3 до 10% глинистых частиц.

Могут выделяться супеси пылеватые (пылеватых частиц больше, чем песчаных).

К супесям могут быть отнесены обычно выделяемые океанологами илистые (заилённые) и алевритово-илистые пески. Название «супеси» подтверждается числом пластичности от 1 до 7%.

Пески относятся к отложениям, содержащим менее 3% глинистых частиц, песчаных частиц больше, чем пылеватых. Могут выделяться пески пылеватые (частиц крупнее 0,1 мм – не более 75%). Грунты называются гравелистыми, если в них содержится от 10 до 50% гравийных (2-20 мм) частиц.

В основу предлагаемой автором оценки инженерно-геологических условий региона положено разделение геологического разреза на инженерногеологические комплексы, горизонты и мегагоризонты.

Термин «инженерно-геологический комплекс» принят в формулировке А.А.Маккавеева [77]. Инженерно-геологические комплексы содержат толщи горных пород или донных осадков, расположенных в стратиграфической последовательности, характеризующихся сходством (выражающимся в принадлежности грунтов комплекса к одной-двум инженерно-геологическим группам по классификации Я.В.Неизвестнова [56]) или закономерной изменчивостью инженерно-геологических характеристик. Инженерногеологические комплексы состоят из одного или нескольких горизонтов.

Например, выделяемый на Западно-Арктическом шельфе России инженерногеологический комплекс современных слабых и рыхлых покровных грунтов морского, аллювиально-морского, ледниково-морского, морского биогенного и алювиально-делювиального происхождения» содержит группы слабых и рыхлых грунтов.

_ © Нефтегазовое дело, 2006 http://www.ogbus.ru Инженерно-геологические горизонты характеризуются сходными условиями образования горных пород или донных осадков, близостью их фациальнолитологического состава и возраста. Горизонт может состоять целиком из однородных грунтов, входящих в одну подгруппу или, сохраняя преобладание одной подгруппы (реже – двух). Выделение инженерно-геологических горизонтов применимо для среднемасштабных и мелкомасштабных карт. На обзорных инженерно-геологических картах масштаба мельче 1:1500000 целесообразно ограничиться выделением инженерно-геологических комплексов и мегагоризонтов.

Инженерно-геологические мегагоризонты занимают промежуточное положение между комплексами и горизонтами, объединяют один или два (реже – три) горизонта, чередующихся на обширных площадях.

Оценка гидрогеологических условий Основу оценки гидрогеологических условий зоны арктических шельфов составляют структурно-гидрогеологический (системно-структурный) подход, основанный на теоретических разработках М.М.Василевского, И.К.Зайцева и Н.И.Толстихина, седиментационная теория происхождения глубинных подземных вод и теоретические положения региональной гидрогеологии относительно зональности гидрогеологических структур и закономерностей водообмена.

В основе выделения гидрогеологических структур лежит господствующий тип скоплений подземных вод. Различается два основных типа гидрогеологических структур и соответствующих им бассейнов подземных вод: артезианские бассейны и гидрогеологические массивы. Артезианский бассейн представляет собой гидрогеологическую структуру с преимущественным развитием напорных пластовых вод. Гидрогеологический массив представляет собой бассейн, для которого характерно преобладание трещинных (трещинно-жильных) вод. Для бассейнов переходного типа, в которых трудно отдать предпочтение пластовым или трещинным водам, И.К.Зайцевым и Н.И.Толстихиным введено понятие адартезианский бассейн и гидрогеологический адмассив.

Основные положения методики прогноза гидрогеологических условий зоны арктических шельфов разработаны Я.В.Неизвестновым. Для подземных вод нижнего гидродинамического этажа (зона весьма затруднённого водообмена) характерно физико-химические равновесие с вмещающими породами;

химический состав вод, в соответствии с седиментационной теорией формирования глубоководных вод, определяется формационной принадлежностью вмещающих пород. На особенности солевого состава подземных вод этого этажа основное влияние оказывают химизм вод седиментационного бассейна, процессы литогенеза и преобразования рганического вещества, что должно учитываться при прогнозе их состава и свойств.

Формирование современного химического состава подземных вод, образующих скопления порового-пластового и трещинно-порово-пластового типа, в водоносных комплексах терригенных отложений мезозойского и кайнозойского возраста, отложившихся в бассейнах нормальной и пониженной солёности, обусловлено катагенетическими и диагенетическими _ © Нефтегазовое дело, 2006 http://www.ogbus.ru преобразованиями в системе «минеральная часть – рассеянное органическое вещество – поровая вода». Наибольшее влияние на состав вод при этом оказывает отжатие в водоносные пласты слабоминерализованных, но богатых растворёнными веществами вод за счёт катагенетической дегидратации глин, что может вызывать трёх-семикратное разбавление пластовых вод [18]. В анионном составе увеличивается содержание карбонатов, гидрокарбонатов, кремневой кислоты и органических кислот; катионный обмен приводит к значительному уменьшению относительного содержания магния. Формируются слабо- и среднесолёные воды, обладающие повышенной и высокой коррозионной активностью (в основном – по содержанию органического вещества).

Для водоносных комплексов трещинно-пластового и трещинно-поровопластового типов, сложенных терригенными и вулканогенно-терригенными отложениями верхнего палеозоя, триаса, отчасти юры и нижнего мела, образовавшимися в бассейнах нормальной солёности, формирование пластовых вод произошло на более высокой стадии катагенеза, при более высокой степени метаморфизма органического вещества. Подземные воды лишаются гидрокарбонатов за счёт их выпадения в осадок (вместе с щёлочноземельными металлами). При этом образуются сильносолёные существенно хлоридные натриевые агрессивные воды со средней и повышенной коррозионной активностью к металлам.

В водоносных комплексах трещинно-карстово-пластового и трещиннопластового типов палеозойских, отчасти рифейских и триасовых отложений, в составе которых присутствуют доломиты, гипсы и каменная соль, образовавшиеся в солеродных бассейнах, формирование солевого состава пластовых вод обусловлено преобразованием седиментационных и погребённых вод в процессе литогенеза осадков. Состав и минерализация пластовых вод здесь близки к составу вод солеродных бассейнов, метаморфизация седиментационных и погребённых вод в процессе литогенеза заключается в их десульфатизации и в частичном замещении натрия и магния кальцием (что обусловлено выпадением в осадок гипса и катионным обменом). Для десульфатизации характерны процессы жизнедеятельности сульфатредуцирующих бактерий с выделением сероводорода.

Таким образом, при осадконакоплении в солеродных бассейнах, характеризующихся доломитовой и гипсовой стадиями галогенеза, формируются хлоридные кальциево-натриевые воды с минерализацией 70-275 г/кг, иногда газирующие сероводородом, а в солеродных бассейнах, достигших галитовой и карналитовой стадий галогенеза, образуются весьма крепкие и сверхкрепкие собственно хлоридные кальциевые рассолы, минерализация которых превышает 270-350 г/кг [28]. Все рассолы галогенных формаций обладают сильной агрессивностью к бетону и высокой коррозионной активностью к металлам.

Верхняя часть разреза гидрогеологических структур шельфа относится к зоне затруднённого водообмена; в течение плейстоцена- голоцена полный цикл водообмена осуществлялся 1-2 раза; характер водообмена, определяемый циклами промерзания – субаквального оттаивания, назван «криогенным». Во время позднеплейстоценовой регрессии донные отложения подверглись интенсивному промерзанию с сепарацией минерализованных вод, насыщающих породы, на пресный или слабосолёный лёд и рассольные воды, вытесняемые перед фронтом промерзания. При погружении под уровень моря мёрзлая зона подверглась деградации с формированием пресных и слоабосолёных подземных _ © Нефтегазовое дело, 2006 http://www.ogbus.ru вод за счёт таяния льда. Одновременно за счёт конвекции происходит замещение в отложениях пресных и слабосолёных вод морскими, обладающими более высокой плотностью. Для криогенного водообмена характерны пёстрые минерализация и состав вод.

Водоносные комплексы зоны затруднённого водообмена, не промерзавшие во время плейстоценового похолодания, характеризуются инфильтрационным типом водообмена. К настоящему времени в верхнем гидродинамическом этаже (зона затруднённого водообмена) мощностью свыше 1000-1400 м (на береговом урезе, исходя из данных Р.С.Кононовой [46]) произошло полное замещение инфильтрационных вод атмосферного происхождения морскими, с соответствующими минерализаций и химическим составом.

Пластовые давления, в основном, равны гравитационным напряжениям в горных породах (0,10-0,23 атм/м в водоносных комплексах, приуроченных к эпиальпийскопу и эпигерцинскому чехлу, сложенному существенно нескальными горными породами, с глубины 2-3 км). Аномально высокое пластовое давление (> 0,23 атм/м) формируется за счёт тектонических напряжений вблизи областей горообразования.

Современные геологические процессы и явления, классификация и картографирование Основоположник инженерной геологии Ф.П.Саваренский (1937 г.), а также В.Д.Ломтадзе (1977 г.), Я.В.Неизвестнов (1979 г.) и др. в своих классификациях подразделяют геологические процессы в первую очередь на три основных типа:

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 9 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.