2
ОГЛАВЛЕНИЕ
едение...............................................................3
ава I. Современное состояние проблемы................................9
1.1 Современное состояние инженерно-геологического изучения донных грунтов....................................................9
1.2. Методика инженерно-геологических исследований...............22
ава II. Геологическое строение и инженерно-геологическая характеристика четвертичных отложений Охотского моря....................35
2.1. История геологического изучения Охотского моря...............37
2.2. Геологическое строение регионов исследования..-..............47
2.3. Стратиграфия четвертичных отложений®;'./Л....................53
2.4. Североохотский шельф.........................................61
2.4.1. Геоморфологические условия и рельеф дна....................61
2.4.2.Геологическое строение верхней части разреза шельфа.........65
2.5. Сахалинский шельф............................................80
2.5.1. Геоморфологические условия и рельеф дна....................80
2.5.2. Геологическое строение верхней части разреза шельфа........89
ава III. Состав, строение и физико-механические свойства илов......100
3.1 .Североохотский шельф.......................................100
3.2. Сахалинский шельф...........................................ИЗ
3.2.1. Шельф залива Терпения....................................118
3.2.2. Шельф залива Анива.......................................125
ава IV. Закономерности формирование состава и свойств илов.......143
4.1. Минералогия илов...........................................143
4.2. Микростроение илов.........................................154
4.3. Геохимия илов..............................................163
ключение...............................•...........................178
:тература
183
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность диссертационной работы. Растущая заинтересованность человека во всестороннем освоении шельфовых зон морей, как потенциальных источников различных полезных ископаемых (нефть, газ, золото), необходимость строительства в прибрежной зоне сложных инженерных объектов (порты, дамбы, приливные электростанции) привели к образованию нового научного направления -морской инженерной геологии. В связи с этим на континентальном шельфе различных морей в настоящее время ведутся интенсивные геологические и инженерно-геологические работы. В частности, на шельфе Охотского моря бурный рост инженерно-геологических работ на акватории сопряжен с открытием в конце 70-х начале 80-х гг. крупных нефтяных и газоконденсатных месторождений. Причем, вопросы, возникающие в процессе проведения работ, связаны как с практическим освоением залежей нефти и газа, так и возведением разного рода сооружений на дне моря и в береговой зоне.
Различные инженерные сооружения: самоподъемные и
полупогружные плавучие буровые установки (СПБУ и ППБУ), морские стационарные и ледостойкие платформы (ЛСП и МСП), подводноустьевые окончания и нитки продуктопроводов, как правило, возводятся на новейших субаквальных отложениях, слагающих самую верхнюю часть осадочного разреза шельфа и, следовательно, являющихся естественным несущим основанием. Поэтому, очевидность всестороннего знания о составе, строении и физико-механических свойствах грунтов не вызывает сомнений.
Инженерно-геологические исследования проводились в различных районах континентального шельфа Охотского моря (сахалинский,
IX
В настоящее время это наиболее полная инженерно-геологическая классификация илов, учитывающая его основные физико-химические свойства. А.А.Шпикову принадлежит современное определение термина «ил». «Илы - минеральные и органические осадки современных водоемов с преимущественно коагуляционными структурными связями и естественной влажностью, превышающей влажность на границе текучести».
А.С.Поляков - изменения свойств глинистых грунтов с глубиной залегания (1975, 1979, 1984) На основе данных глубоководного бурения в Черном и Каспийском морях (Бакинский архипелаг) проследил 177, 78] закономерности формирования структурных особенностей и физикомеханических свойств глинистых отложений при переходе их из стадии диагенеза в стадию катагенеза. Результаты этих исследований позволили выявить общие закономерности изменения структуры глинистых отложений, накопившихся в субаквальных условиях при изменении природного давления от 0 до 15 МПа и температуры от 4-9 до 40-48°. А.С Поляков выделил 5 зон литификации, из которых 3 соответствуют стадии диагенеза, на которой происходит превращение осадка в осадочную породу, и 2 стадии катагенеза, где происходят преобразования инженерно-геологических особенностей осадочной породы.
Осадки 1 зоны - до глубины 40 м. Характеризуются \¥е>\\т, ячеистой, рыхлой и изотропной микроструктурой, дальними коагуляционными контактами, текучей и текучепластичной консистенцией и минимальной структурной прочностью (до 0.05 МПа). В этой зоне наиболее интенсивно происходят процессы дегидратации и уплотнения.
Ко 2 зоне относятся осадки, залегающие на глубине 40-150 м. Здесь \\;е<\\|Тт, начинают формироваться микроблоки, дальние коагуляционные контакты переходят в ближние, возрастает прочность (до 0.1-0.15 МПа). Консистенция грунтов, как правило, мягкопластичная.
19
3 зона литификации залегает в интервале 150-300 м. \^е близка к \Ур (тугопластичная и полутвердая консистенция). Начинается формирование ориентированной в плоскости напластования микротекстуры; структурные связи характеризуются контактами смешанного типа (коагуляционные и фазовые).
4 и 5 зоны литификации характеризуются резкой сменой микростроения и физико-механических свойств (глубины свыше 300 м). \Уе равно, либо меньше У/р, породы приобретают отчетливо ориентированную текстуру, начинает формироваться фазовый тип контакта, при разрушении образцов преобладают хрупкие деформации.
Основные положения теории изменения глинистых грунтов при переходе их из стадии диагенеза в стадию катагенеза Л.С.Полякова выдерживаются на всех акваториях сложенных глинистыми грунтами Основная заслуга автора заключается в микроструктур ной характеристике глинистой породы на каждой стадии литификации, вследствие чего стадии диагенетических изменений в грунтах приобрели математическое наполнение.
Помимо сводных работ, рассматривающих различные аспекты структуры и свойств морских илов, практически на всех акваториях морей велись инженерно-геологические исследования. Кратко охарактеризуем основные работы, проведенные на шельфах морского обрамления России:
Черное море - А.Е.Бабинец, В.А.Емельянов, А.К.Блатт, М.Ф.Ротарь, Л.Б.Розовский, В.М.Воскобойников, Ю.Б.Леонов, Е.Г.Коников,
A.С.Тримонис, А.И.Барковская, В.П.Воробьев, П.С.Димитров, Р.Г.Чигрин,
B.М.Сорокин, С.Ю.Лебедев, Л.В.Иценко.
В этом ряду стоит отметить исследования В.П.Воробьева (сейсмоакустический метод геологического картирования верхней части разреза шельфа), В.А.Емельянова (водно-физические свойства
- Київ+380960830922