ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ КЛИНСКО-ДМИТРОВСКОЙ ГРЯДЫ
КРАТКИЙ ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ОЧЕРК
В центральной части Восточно-Европейской (Русской) равнины, где широко распространены отложения платформенного чехла, резкие и большие перепады отметок рельефа обычно приурочены к территориям со специфическим геологическим строением. Одной из таких территорий является Клинско-Дмитровская гряда, рассеченная с северо-запада на юго-восток глубокими долинами малых рек (рис. 3.1).
Рис. 3.1. Территория Клинско-Дмитровской гряды на фрагменте геологической карты м-ба 1:1000000
При пересечении с севера на юг гряда воспринимается как пологохолмистая равнина с плавными формами рельефа (рис. 3.2).
Рис. 3.2. Характерный рельеф в направлении Ярославль - Москва
Следуя вдоль Клинско-Дмитровской гряды в широтном направлении, мы наблюдаем сложный рельеф с большими (более 100 м) перепадами высот (рис. 3. 3).
Рис. 3.3. Характерный рельеф Клинско-Дмитровской гряды на участке Сергиев Посад - Дмитров
Геологическое строение гряды является одним из ведущих факторов, определяющих здесь условия протекания процессов рельефооб- разования и их территориальной специфики, которые, в свою очередь влияют на природу происхождение форм рельефа.
Малые реки, затерянные в тальвегах глубоких долин, были крупными и бушевали, активно преображая рельеф, в недалеком геологическом прошлом, разрабатывая и наполняя долины песчано-глинистыми отложениями. Одна из таких речушек в центральной части Клинско-Дмитровской гряды - речка Кунья - обладает современным расходом в межень порядка 0,5-2,5 м3/с. На фоне относительно простой региональной геологической структуры (рис. 3.4) элементы долины характеризуются сложными инженерно-геологическими условиями (Юдкевич, 1989,1994).
Формированию сложных условий в краевой части последнего ледового покрова способствовали геологическое строение кровли платформенного чехла, специфические свойства коренных песчано-глинистых толщ мезозоя, а также строение, состав и свойства отложений плейстоцена. Современные геологические условия долины реки на этой территории несут в себе, по-видимому, черты унаследованности древних геологических структур платформенного чехла.
На становление современных инженерно-геологических условий существенное влияние оказали новейшие восходящие и нисходящие движения земной коры. Отражением вертикальных тектонических движений территории являются глубокий размыв и накопление песчано-глинистой толщи четвертичных отложений мощностью более 150 м. Колебательные движения территории, вследствие которых происходило накопление и размыв отложений, возможно, были взаимосвязаны с периодической нагрузкой от ледовых покровов большой мощности и снятием нагрузки вследствие их разрушения. Судя по геологическому строению долины, в котором большую роль играют валунно-песчано-галечниковые накопления, река Кунья играла роль крупной водосборной артерии.
На современный облик природных геолого-геоморфологических условий долины повлияли также активная деятельность водных потоков в плейстоцене и периодические размывы первоначально мезозойской толщи, а затем размывы и отложения плейстоценовых песчаноглинистых масс в периоды образования и распада платформенных ледовых покровов.
Вид и параметры склонов долины Пра-Куньи шириной в пределах 150-250 м и глубиной более 150 м можно представить по геологическим разрезам, составленным на основании инженерно-геологических изысканий. Склоны долины могли быть вертикальными и субвертикальными, с наклоном, как минимум, под углом 60—65Q. Чтобы образовалась долина с высокими (более 150 м) отвесными бортами в песчано-глинистых отложениях, нескальные песчано-глинистые породы должны быть в мерзлом состоянии, а подрусловой талик при восходящем движении территории позволял в течение относительно короткого промежутка геологического времени прорезать глубокий профиль равновесия в мягких песчано-глинистых отложениях мезозоя.
При последующем наступлении ледника и нисходящем движении территории под его тяжестью, долина наполнялась русловыми отложениями, погребая свидетельства преобразований геологического прошлого. В очередной раз, нагрузив территорию мощной толщей ледниковых отложений, ледовый покров, по-видимому, быстро разрушился, успев наполнить по высоте лишь половину долины реки Куньи.
Состав, строение и свойства накоплений мощностью более 150 м в долине реки Куньи - отдельная тема. В ней скважинами вскрываются в определенной последовательности прослои моренных суглинков, иловатых оторфованных супесей и полный спектр несвязных грунтов, от валунно-галечниковых отложений до мелких и пылеватых песков.
Следы гравитационных явлений прошлого, вскрываемые скважинами в долине реки Куньи, по характеру напоминают обрушения мерзлых песчаных блоков, наблюдаемые нами в настоящее время на отвесных обрывах высоких (70-100 м) многолетнемерзлых песчаных террасах северных рек Якутии. В качестве примера можно привести обрушения отвесных склонов Мамонтовой горы в долине реки Алдан, блоков песчаных дюн Якутских пустынь и высоких отвесных песчаных террас на реке Лена, а также блоков высоких слабонаклоненных (80—85Q) таррас на реке Яне недалеко от устья реки Адычи ниже створов Адычанской ГЭС.
Рис. 3.4. Схематический геологический разрез долины реки Куньи: а - песок, б - глина, в - суглинок (А.И. Юдкевич, 1989). 1 - покровные отложения (dpr QIII-IV); 2 - аллювий поймы и русла реки Куньи (a QIV); 3 - верхнечетвертичные овражно-болотные образования (fs QIV); 4 - отложения террасового комплекса р. Куньи (a QIII); 5 - озерно-болотные отложения микулинского горизонта (l,pls QIII mic-v); 6 - московская морена (g Qllms); 7 - аллювиальные и флювиогляциальные отложения днспровско-московского времени (QII dn-ms); 8 - сантонский ярус (К2 st); 9 - сеноманский ярус (К2 sm); 10 - пара- моновская свита (К1 а13); 11 - альб-аптский ярус (К1 аГар); 12 - юрские отложения (J); 13 - оползневые блоки парамоновских глин (dp QII); 14 - смещенные сантонские глины в основании морены (dp2 QII); 15 - языки парамоновских глин (dp2 QII); 16 - оползшая морена (dp2 QII); 17 - современные оползни (dp4 QIV); 18 - линзы песка (g Qllms); 19 - озерно-флювиогляциальные отложения (lgl Qllms); 20 - аллювиально-флювиогляциальные отложения московского времени (a, fgl QII ms).
Оособенности геологического строения Клинско-Дмитровской гряды, состава и свойств отложений плейстоцена и подстилающих песчано-глинистых накоплений верхней части платформенного чехла накладывают свой отпечаток на строение и состояние отдельных геоморфологических элементов территории.
На водораздельных участках Клинско-Дмитровской гряды ледниковые отложения большой мощности (более 90 м) служат основанием и средой, вмещающей ответственные народно-хозяйственные и энергетические сооружения. Они обладают благоприятными для проектирования и строительства сооружений параметрами физико-механических свойств и относительно низкой водопроницаемостью глинистых толщ.
Склоны в долинах рек, включая склоны аллювиальных террас, обладают наиболее разнообразными по сложности инженерно-геологическими условиями. На этих элементах рельефа современные, активные оползневые массивы представляют и сейчас большую опасность для сооружений. Это обстоятельство требует при изысканиях не только строгого соблюдения нормативных требований, но и внимательного отношения ко всем «нештатным» проявлениям в поведении грунтов на склонах.
Разнообразные по типу оползни в долинах рек, в том числе и в виде отчлененных блоков ледниковых отложений, отличаются различными скоростями движения масс и имеют, как правило, явно выраженный сезонный характер. Изменению скоростей движения оползневых блоков способствуют возникающие в течение года локальные напоры подземных вод в песчаных линзах и прослоях, характерные для районов со сложным геологическим строением.
Оползневые массивы, помимо их сезонной активности, на территориях конечно-моренных образований отличаются повышенной мощностью блоков и разнообразием геологического строения. В процессе изысканий и наблюдений за перемещениями оползней установлено, что дислокации оползней происходят по тонким прослоям мезозойских глин, склонных к набуханию при сезонном обводнении (Акишин, Юдкевич, 1981).
