Добавлен: 29.04.2024
Просмотров: 30
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
2.3. Геологическое строение
Гора Стрижамент – это наивысшая точка Ставропольской возвышенности. Свое название гора получила от каменной крепости, основанной здесь в конце XVIII века. Ее абсолютная высота составляет 831 метр. Гора расположена всего в 20 километрах к югу от города Ставрополя. В основе Ставропольской возвышенности лежит древний фундамент герцинского возраста, смятый в многочисленные складки. Сверху он перекрыт довольно мощной (1,5-2 км) толщей мезозойских, палеогеновых и неогеновых отложений. Когда-то давно на месте нынешней возвышенности плескалось обширное шельфовое море. Верхняя часть горы Стрижамент у Ставрополя является ни чем иным, как реликтом дна этого самого моря. Основной массив возвышенности сложен глинами, суглинками, известняком и песчаником. Вершина Стрижамента хорошо выражена в рельефе, в плане – клинообразная. Она сложена глинами, песками и ракушечником. Встречаются невысокие известняковые скалы с образованными под ними нишами и небольшими пещерками.
Гора сложена палеогеновыми и неогеновыми глинами, у самой вершины перекрыта ракушечниками и песками среднесарматского возраста. По верхнему краю плато всюду нависают карнизы известняка, образуя пещеры и ниши. Южная часть горы входит в водораздельную гряду между реками Кубань и Егорлык, вытянутую на северо-запад и имеющую сравнительно узкий (100—700 м) уплощённый гребень. Северная часть представлена меридиональным отрогом с хорошо сохранившимся плакором шириной 1,5—2 км. Склоны горы вогнутые, в верхней части обрывистые, густо расчленённые оврагами, балками и оползнями. Почвы — чёрные, бурые, лесные разных подтипов.
Гора Стрижамент расположена в южной краевой части эпигерцинской Скифской плиты, на границе с зоной Предкавказских краевых прогибов (Короновский, 1984). Эта граница проходит по региональному Невинномысскому разлому глубокого заложения, выраженному в рельефе линейной Кубано-Сур-кульской депрессией северо-западного простирания. Структурно территория относится к южной, наиболее поднятой части Ставропольского свода, входящего в систему субмеридионального Транскавказского тектонического поднятия по линии Эльбрус - Ставрополь. Палеозойский складчатый фундамент здесь образует валообразный горст, расположенный на глубине около 1000-1220 м. Севернее, в Темнолесской синклинали он опущен до 2000 м, а южнее, в Восточно-Кубанском краевом прогибе - до 2800 м. Платформенный осадочный чехол с глубоким размывом и несогласием залегает на складчатом фундаменте. Он представлен морскими отложениями мела, палеогена и неогена. Непосредственно на земной поверхности, на юго-западных склонах горы Стрижамента наблюдается один из наиболее полных в Предкавказье разрезов верхнего палеогена и неогена. По данным Б. Л. Годзевича (1966; Археологический...,1999) в него входят следующие стратиграфические подразделения (снизу вверх):
а) нижняя часть пологих склонов, спускающихся к террасам Кубани, сложеных породами возраста олигоцена и нижнего миоцена и включающих в себя майкопскую серию, караджалгинскую, ольгинскую и ритцевскую свиты. Доминируют здесь глины с редкими прослоями песков и конкрециями сферосидеритов;
б) средняя часть крутого склона сложена породами среднего миоцена. Выделяется тортонский ярус с чокрак-ским, караганским и конкским горизонтами, сложенными глинами, алевролитами, мергелями, песками, гравилатами и мшанковыми известняками;
в) верхняя часть очень крутого склона сложена породами верхнего миоцена с наличием подъярусов:
- нижнего сарматского, сложенного глинами с линзами мергелей;
- мамайского, сложенного известняками, мергелями и глинами;
- среднего сарматского, сложенного криптомактровой и ставропольской свитами с преобладанием глин, песков, мергелей и известняков.
2.4. Геологические и инженерно-геологические процессы
На гору Стрижамент идет постоянное влияние со стороны окружающей стороны: ветровая эрозия, воздействие воды (осадки, карстовые процессы).
Также на территории горы Стрижамент распространены оползневые процессы, в основном на склонах горы. Овраги, подошедшие к поверхности поляны с северного и южного склонов, соединяясь своими верховьями, образуют углубления, расчленяющие поляну на три части. Эти узкие проходы, образованные оврагами, получили у местных жителей название «амбразур». Потоки подземных и поверхностных вод быстро разрушают гору.
Густота овражной сети неравномерная. Максимальные ее величины (до 5–6 км/км2) отмечены на южном и юго-западном склонах массива Стрижамента. Меньше всего оврагов (1,5–2 км/км2) на выположенной и частично залесенной северной части территории. Преобладают овраги длиной 1–2 км и глубиной 10–15 м с 3–5 ответвлениями, тяготеющие к выходам на земную поверхность сарматских и тортонских глин. Самый крупный и сложный овраг формируется на юго-западном склоне Стрижамента и примыкающей к нему апшеронской поверхности выравнивания. Он имеет веерообразный бассейн водосбора на склонах водораздельной гряды и ее западного отрога, достигая в длину более 5 км. Основная часть этого оврага глубиной 15–20 м унаследовано развивается в широком пологом днище более древней плейстоценовой балки. В устьях склоновых оврагов наблюдаются конусы выноса, образующие в нижней части южного склона Стрижамента пролювиальный шлейф. Обвально-оползневые формы рельефа приурочены к крутым (более 10 °) склонам и особенно многочисленны на участках, сложенных глинами. Среди них различаются древние и молодые формы.
К древним формам относятся оползневые бугры и скальные отторженцы. Первые представляют собой денудационные отложения крупных утративших активность оползневых тел, сложенные смесью суглинков, супеси, щебня и глыб известняка. Эти бугры широко распространены на юго-западном склоне горы Стрижамент, придавая ему специфическую волнистость. Реже встречаются на других склонах. Они имеют вид асимметричных холмов или небольших вытянутых по простиранию склона гряд с реликтами полого наклоненных к склону оползневых террас, на которых встречаются бессточные озерца. Наиболее крупные бугры достигают в диаметре 300–500 м и возвышаются над тыловыми швами на 10–15 м. Скальные отторженцы представлены развалами крупных (до нескольких десятков метров) глыб ракушечных известняков. Они распространены в верхней части склонов Стрижамента, вблизи коренных выходов этих горных пород. Наиболее крупное скопление отторженцев, получившее название «Каменный хаос», находится на северном склоне горы (Гниловской, 1973). Молодые оползни занимают более 50 % поверхности безлесных склонов горы Стрижамент и перешейка. Среди них наиболее распространены оползни течения. Они формируются на субстрате глин, перекрытых склоновыми суглинками, и морфологически разделяются на оползни потоки и фронтальные оползни. Первые преобладают в средней и нижней части крутых склонов и связаны с ослаблением их устойчивости
Особенности рельефа территории Стрижамента во многом обусловлены ее положением в сейсмически активной зоне Невинномысского разлома. Ближайшие очаги землетрясений до 6-7 баллов по шкале МСК-64 установлены в районе хутора Калюжного (1971 г.) и ст. Воровсколесской (1967 г.). Согласно карте сейсмического районирования ОСР-97-А, эта территория расположена на границе 8-балльной зоны интенсивности землетрясений по шкале MSK-64, где вероятность превышения 8 баллов бывает 1 раз в 500 лет, а по карте ОСР-97-С с показом 9-бальной зоны - 1 раз в 5000 лет. С проявлением таких мощных сейсмических процессов в прошлом, по-видимому, связано образование наиболее крупных обвально-оползневых форм рельефа.
2.5.Гидрогеологические условия
Гидрологический комплекс территории Стрижамента представлен поверхностными и подземными водами, формирующимися в условиях возвышенного рельефа в зоне водораздела Кубани и Егорлыка. Поверхностные воды образуют здесь небольшие постоянные и временные водотоки и бессточные озерца.
Постоянные потоки формируются на северном, западном и восточном склонах Стрижамента, в залесенной его части. К ним относятся верховья реки Темной и ручьев балок Холодной и Сухой. В прочих крупных балках (Свободной, Стрижевской, Краснояровской) в засушливые периоды ручьи пересыхают. Густота гидросети на указанных склонах около 1 км/км2. На южных и юго-западных склонах постоянных водотоков нет.
Все постоянные водотоки относятся к бассейну верхнего течения реки Егорлык и не превышают в длину 5-6 км. Они питаются дождевыми, талыми и родниковыми водами. Главную роль в их питании играют атмосферные осадки, в связи с чем, режим ручьев непостоянный. Согласно многолетним наблюдениям за режимом малых рек в районе города Ставрополя, средний модуль стока их около 2,2 л/с при коэффициенте изменчивости 0,42 (Экологический паспорт..., 1995). Более 60 % стока приходится на период с мая по сентябрь, когда выпадает основная часть осадков. Самые низкие показатели в январе и феврале.
2.6.Физико-механические свойства грунтов
Гора Стрижамент сложена палеогеновыми и неогеновыми глинами, у самой вершины перекрыта ракушечниками и песками среднесарматского возраста.
Состояние и физические свойства сарматских глин на изученной территории характеризуются некоторой неоднородностью по площади и глубине залегания, что связано с условиями осадконакопления и последующего изменения состояния и свойств отложений под влиянием процессов диагенеза, эпигенеза и выветривания, а также с тектоническими условиями района. Средние значения для глин Центрального Предкавказья:
- природной влажности 0,36, 0,33;
- влажности предела текучести: 0,65, 0,67;
- пористости: 50,5%, 48,5% и 40,5%, 40,2%;
- плотности: 1,74г/см³, 1,89 г/см³ .
Прочность глин, определенная методом консолидированного среза, выражается следующими средними показателями (Центральное Предкавказье): с = 0,5·105Па, φ = 30,5град. Остаточная прочность (по удельному сцеплению) составляет: до 50%. Наименее набухающими являются глины среднего сармата из Центрального Предкавказья, как залегающие на поверхности и подвергающиеся интенсивному воздействию атмосферных осадков зоны избыточного увлажнения и значительной агрегизации. Величина свободного набухания других сарматских глин реиона достаточно близкая, при средних значениях 0,20-0,26. Давление набухания глин из Центрального Предкавказья значительно меньше, чем у глин Северного Причерноморья и составляет в среднем (0,36 и 0,70)·105Па и (4,21 и 1,99)·105Па соответственно. Существенные различия в составе, состоянии и физических свойствах сарматских глин Центрального Предкавказья и Северного Причерноморья нашли свое отображение в их набухаемости и в показателях механических свойств. Более засоленные глины Центрального
Предкавказья с повышенным содержанием монтмориллонита, распространенные в зоне избыточного увлажнения, а следовательно отличаются повышенной влажностью и невысокой плотностью, набухают меньше, чем одновозрастные менее засоленные глины из Северного Причерноморья, распространенные в зоне недостаточного увлажнения. Наибольшие различия в набухании наблюдаются в давлении набухания (на 1-1,5 порядка), в то время как по свободному набуханию различия менее ощутимы. Очень похожая ситуация и с прочностью. Величина удельного сцепления глин из Центрального Предкавказья в среднем в 3 раза меньше, чем у глин из Северного Причерноморья, однако угол внутреннего трения (на величину которого влияет степень агрегатизации грунтовых частиц и включений различных солей) у первых в среднем в 1,5-3 раза выше. Помимо глины в данном районе есть еще и известняк.
Физико-механические параметры этой породы чрезвычайно неоднородны, однако напрямую зависят от ее текстуры и структуры. Известняк имеет плотность в пределах 2700-2900 кг/м3. Это колебание объясняется количеством содержащихся примесей кварца, доломита и других минералов. Объемная масса изменяется в гораздо больших пределах. Так, у травертинов и ракушечников она составляет всего 800 кг/м3, а у кристаллических пород достигает 2800 кг/м3. Рассматривая свойства известняка, следует учитывать, что прочность при сжатии породы напрямую зависит от его объемной массы. Так у ракушечников она составляет всего 0,4 МПа, а у афанитов приближается к 300 МПа. В зависимости от уровня влажности, свойства известняка могут изменяться. В первую очередь это сказывается на его прочности - она заметно снижается, если камень намочить. Кроме того, большинство месторождений характеризуется неоднородностью породы. На этот момент стоит обратить особое внимание, поскольку у неоднородного материала будет различаться плотность, что, в свою очередь, может привести к разрушению. Разбирая свойства известняка, не следует пренебрегать и таким параметром, как морозостойкость: это существенно влияет на прочность полезного ископаемого и длительность его использования. Так, у кристаллических известняков морозостойкость составляет 300-400 циклов. Однако этот показатель заметно сокращается при наличии трещин и пор в материале. Таким образом, все упомянутые свойства известняка обязательно нужно учитывать при использовании данного природного материала, дабы предотвратить его разрушение.