ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЛЕДНИКОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ТЕРРИТОРИИ МОСКОВСКОГО РЕГИОНА
ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ ТОЛЩИ ЛЕДНИКОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ НА ТЕРРИТОРИИ МОСКОВСКОГО РЕГИОНА
При изысканиях на территории г. Москвы бывает весьма сложно отнести те или иные ледниковые отложения к определенной возрастной категории. И этому обстоятельству есть объективные причины. Московские территории в значительной степени расчленены густой сетью притоков реки Москвы. Здесь на протяжении относительно небольшого промежутка геологического времени выработался довольно глубокий базис эрозии, создав на территории средней полосы России удивительные по разнообразию формы рельефа со значительными перепадами высот. В разные эпохи оледенений территория систематически подвергалась активизации различного типа физико-геологических явлений, таких, например, как эрозионная деятельность многочисленных водотоков и оползневые явления. Формированию рельефа и активизации процессов способствовало геологическое строение платформенного чехла, широкое распространение меловых и юрских глин в центральной части московской синеклизы. Активизация физико-геологических процессов (в том числе оползневых) приводила к перемещениям крупных блоков ледниковых отложений на различные по абсолютной высоте уровни и расстояния. На отдельных участках ледниковые накопления были переотложены водно-ледниковыми процессами.
Второй объективной причиной можно назвать масштаб строительных объектов и объемов изысканий. На территории Москвы разрабатываются проекты для строительства крупных и мелких сооружений. Для возведения крупных сооружений планируются разносторонние по видам и объемам и сложности изыскания и исследования. С целью изучения динамики верхних горизонтов земной коры и обоснования проектов крупных сооружений выполняются сложные полевые и лабораторные исследования, требующие знания природы формирования отложений. Обоснование строительства небольших объектов не требует сложных, разносторонних методов, и при характеристике инженерно-геологических условий площадки акценты смещаются в основном на изучение геологического строения и определение физико-механических свойств грунтов в основаниях сооружений. Для мелких объектов к определению возраста пород нет жестких требований. Поэтому при использовании фондовых материалов можно натолкнуться на весьма свободную трактовку возраста ледниковых отложений на одной и той же территории г. Москвы. В этом случае при недостаточном знании района исследований выбор аналогов может предопределить отношение к расчленению толщи ледниковых отложений.
Несмотря на очень большое количество выработок на территории Москвы, изученность строения толщ, в частности, детальность и обоснованность расчленения толщ ледниковых, нельзя признать достаточной еще по одной причине, упомянутой ранее, в связи с постоянно меняющейся в последнее время стратификацией четвертичных отложений.
При оценке возраста ледниковых отложений специалисты ориентируются на характерные для горизонтов структурно-текстурные признаки морены, цвет пород, их состав и состояние - как важнейшие классификационные признаки, положение в разрезе, палинологию и другое. Однако при интерпретации данных относиться к этому следует с осторожностью, поскольку, например, цвет ледниковых отложений взаимосвязан не только с исходным материалом, но и активностью физико-геологических процессов. Исходным же материалом, как для окской и днепровской морен, так и для московской, служили флювиогляциальные отложения межледниковья или коренные, в основном мезозойские отложения. Поэтому различные по возрасту моренные толщи, в различной степени затронутые процессами выветривания, могут быть весьма близкими не только по цветовой гамме, но и составу грунтов.
На рисунке 6.1. приведена схема соотношения четвертичных отложений ближнего Подмосковья в северном районе Москвы.
Рис. 6.1. Фрагмент схемы соотношения четвертичных отложений. Геологическая карга СССР. Лист 037XXXII. Карта четвертичных отложений. Под ред. С.Л. Бреслав. Серия Московская. Масштаб 1:200 000. ВСЕГЕИ 1966 г.
Схема составлена в 1965 г. при подготовке карты 1:200 000. Ее достоинство в том, что она не противоречит новейшим геологическим картам московского региона и вместе с тем на ней доступно показаны понятные и довольно четкие критерии расчленения ледниковых отложений. Согласно схеме, в пределах отметок около 130— 180 м, т.е. в интервале 50 метров абсолютной высоты будут возникать наибольшие трудности с определением возраста моренных толщ. Здесь необходим глубокий анализ, который не всегда возможен с точки зрения целей и задач изысканий. Согласно приведенной схеме ледниковые отложения, залегающие выше абсолютных отметок 180 м, следует относить к московскому оледенению, а всю морену под верхнечетвертичными аллювиальными отложениями реки Москвы, - к днепровским образованиям.
В 1997 г. на основе обобщения результатов многолетних изысканий и исследований Мосгоргеотреста О.Н. Лаврович, по материалам Е.А. Шулешкиной и И.В. Фурсиковой составлена геологическая карта четвертичных отложений и образований Москвы (Осипов В.И., Медведев О.П. и др. 1997) (рис. 6.2).
Эта карта обобщает сегодня большую часть геологической информации о составе четвертичных отложений мегаполиса. На карте реки московского региона, прорезая ледниковые отложения плейстоцена, делят территорию с выходящими на поверхность моренными грунтами на четыре сегмента, ориентированных по сторонам света.
На геологической карте четвертичных отложений Москвы мы видим выходящими на поверхность практически все основные комплексы ледниковых отложений. Все выделенные комплексы имеют свои, характерные для каждого из них физико-механические свойства и гранулометрический состав грунтов. Вместе с тем на одном и том же участке отнесенные к разному возрасту ледниковые отложения могут иметь весьма близкие характеристики.
Как было отмечено выше, в разных районах Москвы разрез ледниковых отложений может сокращаться или быть в полном объеме. Скважиной в районе Лефортовского парка была пройдена толща четвертичных отложений, которая содержала все три горизонта суглинков, аналогичных тем, что вскрываются в центральной части Клинско-Дмитровской гряды. Несмотря на близкие внешние признаки, некоторые отличия у моренных суглинков отчетливо прослеживались.
Рис. 6.2. Геологическая карга четвертичных отложений и образований. (О.Н. Лаврович, по материалам Е.А. Шулешкиной и И.В. Фурсиковой) [35]. 16 - среднее звено, московский горизонт, ледниковые отложения - конечная морена (валунные суглинки, пески, супеси); 17 - ледниковые отложения - основная морена (суглинки с гравием, галькой и валунами); 18 - ниж- нее-среднее звенья, донской - московский горизонты: комплекс водно-ледниковых, аллювиальных и озерных отложений (пески, суглинки); 19 - нижнее звено, донской горизонт, основная морена (валунные суглинки с линзами песка); 20 - сетуньская - донская свиты: комплекс водно-ледниковых, аллювиальных и озерных отложений (пески, супеси, суглинки); 21 - сетуньская свита, ледниковые отложения (моренные суглинки с гравием и галькой)
Основное отличие темно-серых суглинков заключалось в отсутствии яркого блеска частиц песка, ведь моренные суглинки песчанистые и в этой связи останкинским моренным суглинкам был свойственен обычный темно-серый цвет. Серовато-коричневые суглинки среднего горизонта и красновато-коричневые суглинки верхнего, на первый взгляд были идентичны суглинкм Клинско-Дмитровской гряды, но при определении пластичности чувствовалась несколько большая глинистость. Красновато-коричневым суглинкам, несмотря на их песчанистость, также была свойственна относительно большая глинистость.
На участке изысканий в районе Останкино вскрывались только два нижних горизонта. В основании толщи ледниковых отложений залегают в основном темно-серые, тяжелые по составу суглинки. Выше по разрезу подняты из скважин серовато-коричневые суглинки, подобные по облику серовато-коричневым суглинкам среднего горизонта ледниковых отложений центральной части Клинско- Дмитровской гряды.
В западном районе Москвы, в котловане глубиной более 6 метров кровля ледниковых отложений сложена красновато-коричневыми моренными суглинками с характерными структурно-текстурными особенностями для разуплотненного слоя верхнего горизонта.
Таким образом, в разных районах Москвы можно встретить грунты ледниковых отложений, аналогичные по составу и состоянию грунтам центральной части Клинско-Дмитровской гряды, которые имеют там наибольшую мощность.
