Реферат на тему:
Ризик виникнення та розвитку небезпечних геологiчних процесiв у
карпатському регіоні України
З погляду умов та чинників розвитку геодинамічних процесів Карпатський
регіон посідає особливе місце. Наприклад, з 15 тис. закартографованих
зсувних ділянок та з 250 селенебезпечних струмків, що зафіксовано в
Україні, 6.5 тис. та 216, відповідно, розміщені в Карпатському регіоні
[1].
У межах Карпатського регіону України геологічне середовище має такі
особливості: тут розвинуті гірськоскладчаста система (Карпатська
складчаста система); передгірський та внутрішній прогини
(Передкарпатський та Закарпатський прогини); платформа (південно-західна
окраїна Східноєвропейської платформи) [2].
Карпатська складчаста область. У її межах найпоширеніша флішова
формація, яка є середовищем розвитку небезпечних геологічних процесів.
Структурно-тектонічні умови визначають особливості розповсюдження
гравітаційних процесів (зсуви, обвали, селі). У складчастих Карпатах
виділено систему структурних зон, які контролюють межу
гірськоскладчастої системи з Передкарпатським та Закарпатським
прогинами. В цих принасувних зонах, які розбиті поздовжніми та
поперечними розривними дислокаціями, формуються й розвиваються понад
70 % зсувів та обвалів. Об’єми зсувів становлять від 1.0 до 10.0 млн.м3,
іноді 70.0 млн. м3. У тектонічно ослаблених зонах, на контакті
пісковика з аргілітами, у разі втрати щільності та обводнення флішового
масиву утворюються прошарки глин потужністю 0.4-4.0 м, які є дзеркалом
ковзання структурно-пластичних зсувів. Зони розломів мають підвищену
тріщинуватість, яка визначає річне винесення 600-3400 м3 на 1 км2
матеріалу в сельові водотоки. У межах Карпатської гірської області
виявлено понад 4000 зсувів та обвалів, 200 селенебезпечних водотоків.
Передовий та внутрішній прогини. Геодинамічні процеси у межах прогинів
розвиваються в моласовій формації, яка складена галогенними,
карбонатними та глинистими породами. Передкарпатський передовий прогин
сформувався в орогенну стадію розвитку Карпатської складчастої системи.
Тектонічна будова на сучасному етапі виражена у вигляді лінійних
складчастих структур (Бориславсько-Покутська та Самбірська зони), які
переходять у ступінчасто-блокові структури, зони контакту прогину з
платформою (Більче-Волицька зона). Глиниста моласа представлена
монтморилоніт-гідрослюдистими глинами. В зонах перерізу тектонічних
порушень глини змінюють свої властивості, тобто збільшується міжплощинна
відстань поверхні в кристалічній гратці з 15 A до 23 A, що забезпечує
перехід породи з твердого у в’язкопластичний стан, завдяки чому
розвиваються пластичні і структурно-пластичні зсуви.
Структурно-тектонічні умови Закарпатського прогину зумовлюють формування
складнодислокованих пологих складок, що розвинуті в моласових відкладах.
У глинистій моласі розвиваються зсуви. Ці структури ускладнені соляними
штоками, з якими пов’язаний процес карстоутворення. В межах зони
розвитку вулканiтiв Закарпатського внутрiшнього прогину геодинамiчнi
процеси значно поширені в їхній корi вивiтрювання.
Південно-західна окраїна Східноєвропейської платформи (Подільська
плита). У межах цієї платформи найбільше розповсюджена
теригенно-карбонатна формація, яка є середовищем розвитку карсту,
зсувів, ерозії. Структурно-тектонічні умови Східноєвропейської платформи
визначені розвитком блокових та кільцевих структур (мегаструктури,
макроструктури, мезоблоки, мікроблоки). До зон перерізу мегаструктур
приурочені епіцентри локальних землетрусів, до вузлів та ліній
мезоблоків і мікроблоків — зсуви в глинах неогену, карст у сульфатних та
карбонатних породах.
Природно-кліматичні умови (режим температур та опадів) визначають
періоди катастрофічної активізації гравітаційних процесів (зсувів,
селів) і є прогнозними чинниками для пластичних зсувів (п’ятирічна
повторюваність активізації ) та селів (одинадцятирічна повторюваність
активізації).
Техногенна діяльність — найважливіший чинник розвитку та катастрофічної
активізації зсувів, селів і карсту, який прискорює природний хід
геологічних процесів у десятки (техногенні зсуви та селі) та сотні
(сульфатний і галоїдний карст) разів.
Сучасні тектонічні рухи. За результатами повторних геодезичних
спостережень, проведених Інститутом геофізики імені С.І. Субботіна НАН
України [2], з’ясовано, що з максимальною швидкістю (до 3 мм/рік)
відбувається підняття Карпатської складчастої області. У напрямі до
прогинів швидкість сучасних тектонічних рухів зменшується до 1.0 мм/рік,
а на платформі — до 0.5 мм/рік. У разі переважання лінійності ізоліній
швидкості сучасних тектонічних рухів паралельно до структур Карпат
зафіксовано їхню блокову диференціацію. Сучасні тектонічні рухи
визначають закономірності розвитку гідромережі та екзогенних геологічних
процесів, крім того, вони зумовили формування низки похованих долин, а
також визначили загальні тенденції ерозійної діяльності водотоків.
Сейсмічність території Карпатського регіону є важливим чинником розвитку
небезпечних геологічних процесів. Назвемо низку локальних епіцентрів
землетрусів, що пов’язані з активними розломами земної кори (1880, 1903,
1937). Головним гіпоцентром глибокофокусних землетрусів Карпатського
регіону і суміжних територій є гори Вранча в Румунії. За результатами
виконаних досліджень кожен сейсмічний поштовх у межах
тектонічно-активної території регіону зумовлює можливість незначного
зміщення тимчасово стабілізованих зсувів Карпатської гірської області та
Передкарпатського передового прогину на значення від 1 до 5 мм. Це
створює сприятливі умови для активного розвитку зсувного процесу в
наступний період після аномального зволоження порід схилів. Наприклад,
після землетрусів силою 6 балів (березень 1977 р.) через два роки
(квітень 1979 р.) внаслідок аномального зволоження (80-100 мм за дві
доби) відбулася масова активізація зсувів (понад 560 зсувів) на
території Південно-Східного Передкарпаття [1].
Cуттєвий аспект розвитку небезпечних геодинамічних процесів пов’язаний з
процесами кліматичного генезису (затоплення, підтоплення, повені тощо).
Ендогенні, екзогенні та кліматичні чинники розвитку геодинамічних
процесів утворюють єдину систему, а починаючи з кінця 40-х років до них
приєдналися техногенні перетворення.
Зсувний процес. У межах досліджуваної території виділяють три схеми та
відповідні їм моделі механізму розвитку зсувного процесу [3].
Структурно-пластичні зсуви. На схилах, що складені однорідними
породами, зміщення зсуву відбувається на поверхні, близькій до
круглоциліндричної. В зім’ятих у складки і пологих багатошарових товщах
Карпатської гірськоскладчастої області та Передкарпатського прогину
активні зсуви розвиваються по поверхні нашарування та тріщинах, які
перерізають масив схилу. Об’єм порід у разі розвитку
структурно-пластичних зсувів досліджуваної території – від 40.0 до 0.1
млн.м3. Швидкість руху зсувів змінюється в широких межах і становить
від декількох метрів на рік до десятків метрів на добу.
Структурні зсуви утворюються на схилах з близьким до горизонтального
заляганням порід. На досліджуваній території такі зсуви є в межах
південно-західної окраїни Східноєвропейської платформи та в зоні
контакту платформи з Передкарпатським прогином. Їм властиві довготривалі
(до 70 років) періоди підготовки, незначні швидкості зміщення та швидка
активна стадія (до 10-15 м/добу). Об’єми зміщених порід досягають 30
млн. м3.
Пластичні зсуви найбільше розповсюджені в делювіальних відкладах. За
механізмом цей вид зсувів виявляється у вигляді в’язкопластичних
деформацій у межах усієї досліджуваної території. Об’єм пластичних
зсувів коливається від десятків тисяч до 1 млн.м3. Переважає п’ятирічна
ритмічність їхньої катастрофічної активізації.
Селі. В межах Карпатського регіону виділяють три механізми розвитку
селів: денудаційний (унаслідок вивітрювання та знесення його продуктів
площинним змивом); гравітаційний (обвали, зсуви, осипання);
акумуляційний (конуси акумуляції, конуси винесення, делювіальні,
пролювіальні та колювіальні шлейфи). За співвідношенням фаз у сельовому
потоці для Карпат виділяють водо- та глинистокам’яні селі. Насиченність
твердої фази сельового потоку – до 350- 450 кг/м3 води. Селі
виникають унаслідок тривалих дощів, що супроводжуються зливами
інтенсивністю 0.85-1.25 мм/хв. Річне винесення матеріалу з площі
сельових водозаборів досягає 500-2400 м3/м2. З’ясовано, що в Карпатах
виникають селі з об’ємом твердих нагромаджень до 10 000-25 000 (90%),
зрідка 25 000-100 000 м3 (10%) [1].
Формування селевих потоків і зсувів у Карпатах може бути спричинено
двома типами дощів: локальними і фронтальними. Локальні зумовлені
головно конвективними рухами повітряних мас, вони захоплюють територію
20-30 км2, тривають від 2 до 6 год, шари опадів 20-40 мм за дощ.
Фронтальні охоплюють площі в декілька тисяч квадратних кілометрiв,
опадів випадає 50-100 мм і більше; таке явище зафіксовано 3-5 листопада
1998 р., коли внаслідок фронтальних дощів та аномального випадання
опадів у Карпатському регіоні були катастрофічні повені.
За даними Українського гідрометеорологічного центру, весь попередній
теплий період (квітень-жовтень) 1998 р. був багатоводним унаслідок
надлишку опадів. У горах за цей час випало 1200-1400 мм опадів (160-170%
від норми). Територія Закарпаття в листопаді 1998 р. була в теплому
секторі малорухомого циклону і в зоні впливу холодного фронту. Сильні
дощі на початку листопада зумовлені, головно, впливом невисоких
приземних баричних утворень у вигляді активних хвиль на тлі холодного
фронту в разі південно-західного перенесення теплих і вологих мас. У
верхів’ях рік Тиси, Тересви, Боржави, Ріки, Латориці особливо
інтенсивними дощі були 3-5 листопада: вони охопили все Закарпаття, на
відміну від попередніх років, коли опади простежувалися в окремих
районах області. Максимальну кількість опадів (227 мм) зафіксовано в
селищі Руська Мокра, верхів’ях рік Тересви, Руська Мокра, Усть-Чорна,
Лопухів, якi перебували в епіцентрі дощів. Наявність пухкоуламкового
матеріалу та велика кількiсть опадів сприяли інтенсивному прояву в цьому
районі геодинамічних процесів: зсувів, осипів, обвалів і селевих
потоків. У 1998 р. вони були найбільше руйнівними у верхів’ях р. Тересви
та Міжгірському районі.
Інтенсивний схиловий стік, стрімке підіймання рівнів води сприяли, з
одного боку, надходженню зі схилів пухкоуламкового матеріалу разом з
великою кількістю поламаних дерев, гілок, пнів, а з іншого, посиленню
ерозії схилів. Дерева, гілки, пні разом з пухкоуламковим матеріалом
утворювали заломи, проривання яких призводило до формування високої
хвилі із сильною розмивною здатністю. Об’єм винесеного матеріалу
коливався від 1 000 до 15 000 м3.
Отже, катастрофічні повені і селеві потоки восени 1998 р. сформувалися
внаслідок перезволоження підстильної поверхні дуже великою кількістю
опадів і частих завалів у руслах.
Особливістю катастрофічного розвитку екзогеодинамічних процесів у період
масової активізації 1998 р. є те, що вони перейшли у наступну фазу у
1999 р., коли навесні в межах Закарпаття активізувалося близько 900
(разом з зсувами, що активізовані в 1998 р.), а в межах Передкарпаття –
близько 100 зсувів.
Список використаної літератури
1. Адаменко О.М., Рудько Г.И. Основы экологической геологии. К.:
Манускрипт, 1995.
2. Геодинамика Карпат / Под ред. С.С.Круглова. К.: Наукова думка,
1986.
3. Дронников А.М. Оползни. Типы, причины образования, меры борьбы. К.:
Укргипросемстрой, 1956.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
