Исследовательская работа (стр. 4 )

С поверхности до глубины максимум 400 м залегают кайнозойские породы (четвертичные и нерасчлененные неоген-четвертичные), представленные морскими, ледово-морскими, озерными, аллювиальными, биогенными, элювиально-делювиальными отложениями.

Покров неоген-четвертичных отложений характеризуется сложным по строением. В понижениях кровли дочетвертичного рельефа залегают осадки колвинской и падимейской свит (N2-Q). Представлены они алевритами, глинами и песками с комплексом морской микрофауны. В средней части падимейской свиты встречаются валунные суглинки ледниково-морского происхождения, относящиеся к окскому ледниковью. Отложения этих двух свит в пределах Печорской синеклизы повсеместно перекрыты мощной (до 150м) толщей мореноподобных отложений среднего плейстоцена, выделяемых в роговскую свиту (gm IIII2-4). Состав пород преимущественно глинисто-суглинистый, с включениями гравия, гальки и валунов, с прослоями и отдельными линзами мелких песков и супесей. Исследователи, разделяющие точку зрения о морском происхождении большей части разреза четвертичных отложений (, , и др.), считают, что накопление осадков роговской свиты происходило в условиях трансгрессии полярного бассейна. Вместе с тем, многие исследователи (, , и др.) в составе роговской свиты выделяют два ледниковых горизонта соответственно днепровского и московского оледенений, разделенные морскими межледниковыми слоями одинцовского возраста. Отложения верхней части роговской свиты слагают наиболее высокие водораздельные поверхности (мусюры и мыльки). Особенности состава и строения верхов роговской свиты в районе исследований состоят в присутствии значительно большего количества валунного материала, чем в нижележащей толще осадков, и в более крупнодисперсном составе отложений. Так валунные суглинки перемежаются линзами и прослоями песка. Встречаются участки, где большая часть разреза водораздельной поверхности сложена мелкозернистыми песками, постепенно фациально замещающимися суглинками. Рассматриваемые отложения трактуются приверженцами «ледниковой» теории как верхняя морена и водно-ледниковые осадки. По другим воззрениям (, , ), которых мы и будем придерживаться, рассматриваемые отложения являются прибрежными ледово-морскими стадии регрессии моря (Рис. 4.3.1).

Вне мусюров и мыльков на водораздельных поверхностях залегают озерно-аллювиальные отложения верхнеплейстоценового возраста (la III1). Они в районе исследований имеют мощность от 5 до 15 и более метров и залегают на отложениях роговской  свиты. Разрез озерно-аллювиальных отложений следующий: залегающие с поверхности легкие суглинки и супеси подстилаются супесями пылеватыми, серыми с включениями гальки и  гравия, и песками мелкозернистыми пылеватыми серыми, содержащими валуны и гальку; на границе с роговской свитой залегает горизонт гравийно-галечниковых отложений с суглинистым заполнителем.

Верхнеплейстоцен-голоценовые морские отложения слагают серии последовательно снижающихся к морю террас и террасовидных уровней. Морские отложения третьей террасы (m III2-3) представлены суглинками с прослоями песка, мощность составляет 30 - 50 метров. Вторая (m III3-4), первая (am, pm III-IV) террасы и лайда (m, am IV)  сложены чередующимися пачками песков и суглинков аллювиально-морского, лагунно-морского и прибрежно-морского генезиса, мощностью 2 – 5м.

В долинах рек выделяются два террасовых уровня – первой (a III-IV) и второй (a III3-4) надпойменных террас преимущественно песчаного состава с прослоями гравийно-галечниковых отложений.

На водоразделах, слагаемых с поверхности супесчано-глинистыми грунтами, верхняя часть отложений преобразована в покровные (элювиальные и элювиально-делювиальные) суглинки и супеси (е, ed III-IV) желтовато-коричневого или коричневато-серого цвета, с включениями растительного детрита. В пределах озерных котловин и хасыреев имеют распространение озерные отложения (l III4-IV) верхнеплейстоцен-голоценового возраста – заторфованные суглинки и супеси.

Рис 4.3.1. Схематический разрез верхнекайнозойских отложений Печорской низменности (Данилов, 1978).

1 - приповерхностные валунные суглинки бурого цвета; 2 – темно-серые валунные суглинки и глины; 3 – глины; 4 – ленточные глины в толще темно-серых валунных суглинков; 5 – ленточные глины в долинах рек; 6 – алевриты; 7 – супеси; 8 – пески горизонтально-слоистые; 9 – песчано-гравийные отложения; 10 – галечники; 11 – остатки морской фауны; 12 – коренные породы

Биогенные отложения (b III-IV) – торф - распространены на водораздельных поверхностях и приурочены к плосковыпуклым участкам различной степени дренированности, сниженным заболоченным поверхностям и хасыреям. Торф - от слабо до хорошо разложившегося, мощность его варьирует от 0,2 – 0,6 м на водораздельных минеральных оторфованных поверхностях до 3,5 м в пределах крупных торфяных массивов (Инженерно-геокриологические исследования…, 2003).

  Глава 5. Инженерно-геокриологические условия

5.1. Распространение, мощность и температура многолетнемерзлых пород

Трасса нефтепровода Южно-Хыльчую – БРП Варандей проходит в зонах сплошного (>80%) и прерывистого (50-80%) распространения многолетнемерзлых пород (Геокриологическая карта СССР, 1991). Следует отметить, что прерывистость распространения многолетнемерзлых  пород (ММП) обусловлена наличием не только сквозных и несквозных таликов, но и распространением засоленных охлажденных  грунтов на лайде и I морской террасе. В целом мощность мерзлой толщи составляет от 50 до 200 м. Среднегодовая температура грунтов изменяется в диапазоне от +1 до –4 ОС.

В полевой период проводилась крупномасштабная (1:2000) ландшафтная съемка с попикетным описанием трассы; геофизические исследования (непрерывное электропрофилирование), позволяющие определять вертикальные границы распространения мерзлых и талых пород; бурение скважин, лабораторные исследования образцов грунта и измерения температур пород на ключевых участках и по оси трассы. Эти детальные инженерно-геокриологические исследования позволили охарактеризовать особенности распространения ММП их среднегодовую температуру с учетом региональных факторов: состава и свойств грунтов, рельефа и микрорельефа, растительного покрова, условий снегонакопления, дренированности поверхности.

Анализ полученных результатов позволил выделить следующие градации  распространения ММП и их средних годовых температур (t0):

сплошное (с поверхности) – мерзлые породы мощностью более 10-12 м развиты повсеместно под слоем сезонного оттаивания. Среднегодовая температура грунтов изменяется в диапазоне –0,2 ÷ –4,5 ОС; кровля ММП  заглублена на 2-3 м. Среднегодовая температура грунтов изменяется в диапазоне +0,2 ÷ –2,0 ОС; кровля ММП  заглублена на 3-5 м. Температура грунтов (t0) изменяется в диапазоне: +0,2 ÷ –0,8 ОС; кровля ММП  заглублена на 5-10 м. Среднегодовая температура грунтов изменяется в диапазоне +0,2 ÷ –0,8 ОС; формирование перелетков мерзлых пород мощностью 1-3 м на фоне заглубленной кровли ММП или талых пород. Среднегодовая температура грунтов изменяется в диапазоне +0,2 ÷ –0,8 ОС; мерзлые породы отсутствуют до глубины 15 м. Среднегодовая температура грунтов выше 0 ОС (Инженерно-геокриологические исследования…, 2003).

По особенностям распространения ММП и среднегодовой температуре грунтов трасса нефтепровода условно разделяется на 3 части.

1. Юго-западная часть трассы (0-20 км) ММП  имеют сплошное распространение, характерны несквозные талики, занимающие до 40% площади коридора трассы. Среднегодовые температуры грунтов составляют +0,2 ÷ –2,0 ОС. Наиболее низкие температуры грунта (–1,0 ÷ –2,0 ОС) наблюдаются на плоских и плоско-бугристых торфяниках, где мощность торфа превышает 1 м. Для плоско-выпуклых минеральных и заторфованных поверхностей с низкорослой кустарничково-мохово-лишайниковой растительностью характерны температуры грунта около –1 ОС.

Сплошность мерзлых пород на данном отрезке нарушается несквозными радиационно-тепловыми таликами. В понижениях рельефа (в пределах заболоченных депрессий, долин ручьев, у подножья склонов) прослеживается заглубление кровли ММП на глубину 2-3 м, что обусловлено большим снегонакоплением в зимний период. Среднегодовая температура грунтов составляет –0,5 ÷ –1,0 ОС. В полосах стока мощность таликов во многом определяется шириной полосы стока:

при ширине полосы стока менее 20 м кровля ММП заглублена на 2-3 м; при ширине полосы стока от 20 до 100 м мощность талика увеличивается до 3-5 м; при ширине полосы стока превышающей 100 м мощность талых грунтов может составлять более 5 м.

На температуру грунтов существенное влияние оказывает высота кустарника, который способствует увеличению мощности снежного покрова в зимний период. Фактически высота снежного покрова в полосах стока регламентируется высотой кустарника и составляет 80-90% от высоты кустов. Снежный покров не однороден по своей структуре, часто имеет воздушные полости, которые преумножают отепляющий эффект снежного покрова. В полосах стока, где высота ивы превышает 1 м, температура грунтов близка к нулю.

Кроме радиационно-тепловых, распространены несквозные гидрогенные талики под озерами, руслами рек и ручьев. Мощность талых пород здесь составляет 5-10 и более метров. Сквозные талики распространены лишь под крупными озерами и реками. Долина реки Хыльчую сложена преимущественно талыми грунтами. В пределах открытых тундровых участков на аллювиальных террасах возможно формирование перелетков и новообразований ММП.

2. Центральная часть трассы (20-127 км) также как и юго-западная, характеризуется сплошным распространением ММП, но среднегодовые температуры грунтов значительно ниже - от –2,0 до –4,5 ОС. Несквозные и сквозные талики занимают не более 30% площади коридора трассы. Наиболее часто встречаются участки со среднегодовой температурой грунтов –1,5 ÷ –3 ОС. Это плоско-выпуклые поверхности IV озерно-аллювиальной равнины, III аллювиально-морской и II морской террас с кочковатым микрорельефом, сложенные минеральными и заторфованными грунтами. Такие же температуры зафиксированы на поверхностях высоких водораздельных холмов и гряд, сложенных ледово-морскими (роговскими) отложениями. Наиболее низкая температура грунта (–3,0 ÷ –4,5 ОС) отмечена в пределах плоских и выпукло-бугристых полигональных торфяников с мощностью торфа более 1,5 м. На склоновых участках с низкорослой кустарничково-мохово-лишайниковой растительностью, где мощность снега не превышает 0,5-0,7 м, температура грунтов изменяется от –1,0 до –3,0 ОС. Такая же температура характерна для депрессий с полигонально-валиковыми болотами. На отдельных участках полигонально-валиковых болот II морской террасы в нижней части разреза на глубине 10-12 м встречены засоленные грунты. Как правило, это мерзлые слабозасоленные суглинки и глины. Среднегодовая температура грунтов при этом остается типичной для подобных ландшафтов.