Лекции по "Методам геоэкологических исследований"

 

 

Методика отбора проб.

При минимальных объеме и массе литохимическая проба должна достоверно отображать среднее содержание химических элементов на участке ее отбора. Пробы отбираются из наиболее представительного горизонта развития вторичных ореолов, но при этом глубина, с которой производят отбор проб, должна быть по возможности минимальной, обеспечивающей высокую экономическую производительность литохимических поисков без ущерба для их эффективности.

При литохимических поисках по потокам рассеяния в пробу отбирается илисто-глинистая или песчанистая фракция аллювиальных отложений с поверхности либо с глубин до 60 см и более в пределах сухой части русла временного или постоянного водотока, либо с его дна в зависимости от местных природных условий, что определяется опытно-методическими работами.

Широкие заболоченные долины с неясно выраженным руслом следует опробовать двумя параллельными маршрутами по бортам. При этом по каждому из маршрутов одновременно опробуют все боковые притоки и конусы выноса.

При литохимических поисках по открытым остаточным ореолам рассеяния в пробу должна быть отобрана мелкая песчано-глинистая фракция элювио-делювиальных образований с глубины 15-20 см -под растительным слоем.

Масса отбираемой пробы должна обеспечить получение из нее при последующей обработке выхода заданной фракции в количестве не менее 25 г, а при работах по наложенным ореолам, не менее 100 г.

Пробы отбирают в мешочки размером 10-20 см2 из светлой прочной материи с пришитыми к ним в верхней половине завязками. На нижней половине мешочка заранее должен быть надписан крупно чернильным карандашом, а лучше типографской краской порядковый номер. В каждом отряде не должно быть одновременно двух мешочков, имеющих одинаковый порядковый номер. Не рекомендуется применение мешочков без номеров и использование для  написания  адреса пробы  бумажных  этикеток из-за  их  непрочности.

Отбор проб по профилю следует производить в порядке возрастающей нумерации мешочков, в строгой последовательности. Перед выходом на работу отряд получает мешочки, подобранные в порядке номеров пачками по 100 шт. в каждой, в количестве, заведомо превышающем возможную дневную выработку отряда. При отборе проб техник должен периодически сверять записи в полевой книжке с номером мешочка и номером пикета. Собранные пробы ежедневно необходимо доставлять в лагерь партии, где производят их обработку. Оставление проб на профиле до следующего дня недопустимо.

Полевую документацию пробоотбора следует производить в стандартной полевой книжке обязательно одновременно с отбором проб. Полевая книжка является основным документом.

Одновременно с отбором проб исполнитель ведет в полевой книжке абрис профиля (кроки), отмечая элементы ситуации, определяющие местоположение точек отбора проб, геоморфологические особенности местности.

Абрис ведут глазомерно в масштабе, при котором ширина одной строчки

 

 

 

 

 

 

Обработка проб

Перед началом обработки все влажные пробы должны быть доведены до воздушно-сухого состояния посредством сушки на солнце (летом), в сушильных шкафах или над очагом (в остальное время года). Глинистые пробы в процессе сушки рекомендуется периодически разминать во избежание их ссыхания в твердые комки. Обработка влажных проб запрещается. Высушенные пробы укладывают в деревянные лотки по возрастающей нумерации мешочков.

Просеивание проб следует производить после дробления ссохшихся комков через сито из стальной проволоки с диаметром отверстий примерно 0,5-1,0 мм (или с другим диаметром, обосновано выбранным в результате опытных исследований). Применение сит из бронзовой, латунной или луженой сетки, а также сит, имеющих пайки, не разрешается.

 

Анализ проб

Пробы, отобранные при литохимических работах по вторичным ореолам и потокам рассеяния, подлежат анализу на химические элементы, перечень которых зависит от особенностей и металлогении территории работ, назначения и содержания работ соответствующей стадии, а также от требований к оперативности и экономичности получения информации.

Независимо от масштаба проводимых литохимических работ в  пробах,  показавших  аномально высокие содержания тех или иных элементов-индикаторов, должно быть определено содержание редких и рассеянных элементов, являющихся характерными спутниками этих металлов.

 

Изображение результатов

Результаты анализа проб литохимических поисков отображаются на картах и различных графиках.

Основу картографирования составляют так называемые поэлементные «разноски» результатов анализа, составляемые по числу элементов, определявшихся при анализе. Для каждого из основных рудных элементов составляется отдельная разноска, второстепенные элементы, в том числе определяемые с недостаточной чувствительностью, совмещаются в числе не более трех. Однако, когда предыдущими или опытно-методическими геохимическими исследованиями доказана большая информативность полиэлементных ореолов, можно начинать картографирование сразу с построения карт таких ореолов (мультипликативных, многомерных полей и др.), а карты моноэлементных ореолов выполнять только в виде врезок для тех участков, где моноэлементные ореолы дают дополнительную информацию, необходимую для интерпретации аномалий.

При построении как моноэлементных, так и полиэлементных карт рекомендуется применение методов автоматического картографирования на базе современных ЭВМ. Наряду с этим для ограниченных по объему массивов допускается обработка результатов анализа геохимических проб вручную или же с частичным привлечением методов обработки на ЭВМ.

На оригинал карты-разноски наносятся маршруты вдоль гидросети или прямоугольной сети профилей литохимических поисков с обозначением точек пробоотбора (пикетов), указанием номенклатуры трапеции (названия участка), линейного масштаба поисков, наименования организации, производивший работы и года работ.

 

 

 

 

 

Оползни.

Определения. Причины оползнеобразования. География распространения оползней. Защита от оползней.

Оползни г. Барнаула.

 

Оползни. Определения.

Оползень – это смещение горных пород, земляных масс вниз по склону под действием собственного веса. Смещение происходит в виде скользящего движения без потери контакта между движущимися и неподвижными породами. Мелкие поверхностные оползни называются оплывинами.

Перемещения значительной массы породы, вызванные оползнями, могут приводить к катастрофическим последствиям: разрушению различных хозяйственных объектов и подвергать опасности целые населенные пункты. Оползни могут губить сельскохозяйственные угодья, создавать опасность при эксплуатации карьеров, повреждать коммуникации, туннели, трубопроводы, телефонные и электрические сети, угрожать водохозяйственным сооружениям (плотинам).

Поверхность, от которой произошёл отрыв горных пород, называется оползневым цирком. Чашеобразное углубление с уступом в верхней части – стенкой срыва. Аккумулятивное тело оползня называют деляпсием. При движении оползень может толкать перед собой рыхлые породы, из которых у подножья склона образуется оползневый вал.

Скорости движения оползней различны: от секунд (10 м/с и более) до десятков лет. Если они невелики, т. е. оползень движется от вершины до основания склона десятки лет, то растущие на нем деревья постепенно приспосабливаются к нарастающему перекосу поверхности и искривляются. При быстром смещении рост деревьев продолжается в наклонном положении, за что они и получили название «пьяный» лес.

 

Причины оползнеобразования

Для возникновения оползней необходимо сочетание условий: геологических, геоморфологических, климатических, гидрогеологических, сейсмических. Кроме того, всё большее влияние на формирование оползневых деформаций оказывает деятельность человека (антропогенный фактор).

К благоприятным с точки зрения оползнеобразования геологическим условиям относятся состав пород и степень их трещиноватости. Породы, составляющие основу оползня, могут быть разными – от глинистых масс до скальных, если последние сильнотрещиноваты. В наибольшей степени способствуют образованию оползней глинистые и лёссовые породы. Именно в таких породах при сильном увлажнении уменьшаются силы сцепления между частицами глины, увеличивается вес породы, и массивы пород теряют прочность.

Геоморфологические условия определяются крутизной и высотой оползнеопасного склона. Оползнеопасными территориями считаются склоны и примыкающие к ним участки плато и террас при крутизне 19° и более.

Климатические условия рассматриваются, прежде всего, с точки зрения количества осадков и степени их испарения. Оползни в условиях избыточного увлажнения горных пород могут сходить, в принципе, в любое время года. Но максимум оползневых деформаций развивается весной или во время летних дождей.

Гидрогеологический условия определяются наличием подземных вод. Подземные воды воздействуют на глинистые породы точно так же, как и поверхностные воды. Кроме того, они определяют развитие суффозионных процессов: вымывая рыхлые отложения (например, пески), что приводит к неустойчивости толщи пород, расположенных выше.

Гидрологические условия определяются режимом рек и подмывом волнами берега.

Сейсмические условия. Сейсмические толчки провоцируют к оползанию подготовленные массы рыхлых пород. Оползни-гиганты могут образоваться от сейсмических толчков интенсивностью выше 7 баллов (по шкале МSK-64).

Антропогенный фактор. При разрушении склонов выемками грунта, вырубки лесов, неправильной агротехники, строительством плотин и хозяйственной деятельностью, проводимыми без учета геологических условий местности: при разрушении склонов дорожными выемками, чрезмерном поливе садов и огородов, расположенных на склонах и др.

 

География распространения оползней

Оползневые процессы имеют широкое распространение, как на платформах, так и горно-складчатых областях.

В платформенных условиях наиболее благоприятными районами для оползнеобразования являются высокие, крутые берега крупных рек и водохранилищ, сложенные глинистыми, а особенно, лёссовидными породами. В горно-складчатых районах – в предгорных и межгорных впадинах с мощным делювиально-пролювиальным шлейфом горного обрамления и на участках развития площадной коры выветривания. Кроме того, оползни нередко развиваются вдоль морских побережий. В самостоятельную группу можно выделить оползни искусственных земляных сооружений – железнодорожных насыпей, терриконов и отвалов горных пород.

Защита от оползней

Для предотвращения возникновения оползней требуются контроль за состоянием склонов и соблюдение охранно-противооползневого режима, а также комплекс противооползневых мероприятий с учетом гидрогеологических условий и характеристики оползневого участка. Противооползневые мероприятия по своему характеру разделяются на две группы: пассивные и активные.

К пассивным относятся охранно-ограничительные мероприятия:

– запрещение подрезки оползневых склонов и устройства на них всякого рода выемок;

– недопущение различного рода подсыпок, как на склонах, так и над ними, в пределах угрожающей полосы;

– запрещение строительства на склонах и на указанной полосе сооружений, прудов, водоемов, объектов с большим водопотреблением без выполнения конструктивных мер, полностью исключающих утечку воды в грунт;

– запрещение взрывов и горных работ вблизи оползневых участков;

– ограничение скорости движения железнодорожных поездов в зоне, примыкающей к оползневому участку;

– запрещение устройства водонепроницаемых пластырей в зоне выплывания грунтовых вод;

– охрана древесно-кустарниковой и травянистой растительности;

– запрещение неконтролируемого полива земельных участков, а иногда и их распашки;

– запрещение устройства водопроводных колонок и постоянного водопровода без канализации;

– недопущение сброса на оползневые склоны ливневых, талых, сточных и других вод;

– залесение оползневых территорий.

Активными считаются противооползневые мероприятия, сопровождающиеся различного рода инженерными сооружениями, например закрепление сползающего блока пород сваями, террасирование склона, защита подножия склона от размыва рекой и др.

 

Оползни в г. Барнауле

Ежегодно в городской черте происходит 10-20 оползневых подвижек. За последние 20-25 лет зафиксировано более 230 оползней. Объёмы оползших масс составляют от 10 до 200 тыс. км3. Имеются заколы крупных ещё не сошедших тел до 1,5 м3 в объёме и до 800 м по фронту. Периодичность подготовки крупных оползней на – 5-10 лет. Отмечена тесная связь количества оползней с солнечной активностью. Максимум оползней инструментального периода пришлось на пики солнечной активности 1979-80 гг., 1990 г, 2000-2001 гг. В меньшей степени, определена связь с годовым количеством осадков.

По морфологии территория относится к области линейного распространения оползней. Оползневые деформации получили широкое развитие на склоне Приобского плато вдоль Оби и, в меньшей степени, - в долине р. Барнаулки.