Прогноз опасных физико-геологических явлений

Эндогенные процессы

К указанным явлениям относятся геологические процессы, сопровождающиеся интенсивными разрушениями территорий, внезапными смещениями горных пород, мощными динамическими воздействиями на сооружения.

Хребет лежит в пределах шестибалльной сейсмической зоны, хотя никаких свидетельств о разрушительных землетрясениях в здешних местах не сохранилось. Вопреки устоявшемуся мнению Каратау не слишком древние горы.

Экзогенные процессы

На севере карты имеются овраги, — узкие, крутосклонные, довольно короткие, молодые отрицательные линейные формы рельефа, они образованы тающим снегом на крутых склонах, а также проходящей через овраг рекой. Река размывает горные породы, что приводит к эрозии. Деятельность текучих вод в водотоке, выражается углублением русла (донная или глубинная эрозия) или в расширении долины за счет подмыва берегов (боковая эрозия). Углубление русла водотока приводит к развитию на берегах водотоков оползневых явлений. На меридианных участках рек нашего (северного) полушария подмываются правые берега (правило Бэра). Поэтому русло реки переместилось в сторону правого берега, который имеет более возвышенный характер, а левый берег представляет собой пойму. Как уже говорилось, сели на реках редки и незначительны. Излучин реки (меандр) на изучаемой территории не наблюдается. Изгибы реки незначительны. Наиболее вероятны паводковые явления, в результате подъёма уровня воды в реках из-за бурного таяния снегов, ветрового нагона воды на побережье. Большое сопротивление водному потоку на отдельных участках русла реки, возникающее при скоплении ледового материала в сужениях или излучинах реки во время ледостава (зажоры) или ледохода (заторы). Заторные наводнения образуются в конце зимы или начале весны. Они характеризуются высоким и сравнительно кратковременным подъёмом уровня воды в реке. Зажорные наводнения образуются в начале зимы и характеризуются значительным (но менее, чем при заторе) подъёмом уровня воды и более значительной продолжительностью наводнения.

Скальные породы развиты на исследуемом участке, и на крутые склоны активно действует процесс физического выветривания. Породы растрескиваются и обломки скатываются вниз по склонам до места, где склон выполаживается. Этот процесс называется осыпанием. Так, у подножья склонов накапливаются продукты осыпания — глыбы, щебень, более мелкие обломки — и образуются валы — осыпи. Мощность осыпей различна и колеблется от нескольких до десятков метров.

В состав осыпей входят обломки тех горных пород, которые слагают склоны. Ведь породы зачастую определяет крупность обломков осыпи. Так, массивные кристаллические породы дают крупнообломочные (глыбовые) осыпи. Менее прочные породы образуют среднеобломочные (щебеночные) и мелкообломочные (дресвяные) осыпи. Сланцы и осадочные породы (известняки, мергели, песчаники и др.) порождают разнообломочные накопления, состоящие из обломков различной формы (плитчатой, пластинчатой и т. д.) и размеров.

Характерной особенностью осыпей является их подвижность. По знаку подвижности их подразделяют на действующие, находящиеся в стадии интенсивного движения, затухающие и неподвижные.

Действующие осыпи лишены всякой растительности. Масса обломков нарастает и находится в рыхлом, весьма неустойчивом положении и приходит в движение за счет увеличения общего веса, сильном увлажнения, подрезки нижней части осыпи, дорогами, от землетрясений и даже от более мелких сотрясений, возникающих при работе механизмов или движении транспорта. стратиграфия тектоника литология эндогенный Движение осыпей. Наибольшие скорости движения осыпей отмечены в период снеготаяния и дождей. Наблюдения показывают, что осыпи в послойном разрезе передвигаются с различной скоростью Скорость верхних слоев может достигать более 1 м/год, нижних слоёв и в целом всего массива осыпи — несколько десятков сантиметров в год. На скорость движения влияют также количество поступающего материала, угол естественного откоса материала, из которого состоит осыпь, и угол поверхности осыпи.

Угол естественного откоса материала зависит от его крупности. В сухом состоянии крупнои среднеобломочный материал имеет средний угол откоса ц = 35—37°, а мелкои разнообломочный — 30−320. Значение угла откоса осыпи связана с крутизной склонов, количеством поступающего материала и его влажностью. Каменные реки (Курумы) в большом количестве можно встретить на Кара — Тау. Здесь их называют курумниками, это крупные глыбы или обломки прочных скальных пород, которые образуются из-за выветривания. Обычно располагаются на пологих склонах, а также у их подножий. Обычно обломки скал имеют большой размер, до одного-двух метров, они всегда не обкатанные, выглядят как свежеполоманные. Образование курумов происходит в местах выхода твердых горных пород на поверхность. Обычно курумы появляются благодаря разрушению известняков, базальтовых пород, песчаников, кварцитов, гранитов, долеритов, порфиритов, диабазов.

В регионе возможен сход лавин. Они возникают во всех горных районах, где устанавливается устойчивый снежный покров. Причины лавины: перегрузка снегом склонов во время метели или слабое сцепление между новым снегом и подстилающей поверхностью в течение двух первых суток после окончания снегопада (сухие лавины); возникновение водной смазки между нижней поверхностью снега и подстилающей поверхностью склона во время оттепелей и дождей (мокрые лавины); формирование в нижних частях снежной толщи горизонта разрыхления, состоящего из кристаллов глубинной изморози, не связанных друг с другом (лавины сублимационного диафтореза). Причина разрыхления — испарение снега в нижних, более тёплых горизонтах и превращение его в горизонт скольжения. По морфологии лавины делятся на «осовы» — соскальзывающие по всей поверхности склона вне русел; «лотковые» — движущиеся по ложбинам, логам и эрозионным бороздам; «прыгающие» — скачкообразно перемещающиеся по уступам склонов. Средняя скорость движения лавины 20−30 м/с, сила удара лавины может превышать 100 т/м².

Карстом называют формы рельефа, которые образуются в областях, сложенных растворимыми породами. Наиболее распространен известняковый карст, так как известняками сложена 1/3 площади континентов. Сущность карстовых процессов заключается в растворении породы поверхностными и подземными водами. Термин происходит от места расположения крупного известнякового плато Карст (Красс) в Словении, где впервые были описаны карстовые явления. Карбонатный карст развивается в известняках мела и палеогена, при этом встречен открытый и глубинный карст. Глубинный карст известен на хр. Каратау, где при прокладке туннеля в 1963 г. была обнаружена карстовая полость, заполненная водой. На исследуемом участке активны карстовые воды, которые могут образовывать карст.

На западе Кара-Тау располагаются обширные пространства песков Кызылкум, а на севере пески Муюнкум и глинистая пустыня Бетпак-Дала. С запада врывается горячее дыхание пустыни Кызылкум. Оно подхватывает речной песок и несет его одиночными бродячими барханами, чтобы сгрудить затем в узкие и длинные, вытянутые, как по линейке, по направлению ветра гряды. Темносерый сырдарьинский песок не успеет изменить ни своего цвета, ни характера и уже наваливается своим тяжелым мертвым саваном на поля. Зачастую на Кара — Тау обрушиваются ураганные ветра порывами до 40м/с, которые наносят колоссальный ущерб угодьям.

Под морозным (криогенным) пучением понимается внутриобъемное деформирование промерзающих влажных почв, нескальных горных пород и грунтов, приводящее к увеличению их объема вследствие кристаллизации в них воды и образования ледяных включений в виде прослойков, линз, поликристаллов и т. п. Внешним проявлением морозного пучения служат местные, как правило, неравномерные поднятия поверхности слоя промерзающего грунта, сменяющиеся осадкой последнего при оттаивании. На рассматриваемом участке представлены скальные породы, поэтому их объём при полном водонасыщении увеличивается при промерзании не более чем на 9%. Температурные колебания поверхностных горизонтов горных пород, особенно сильное переохлаждение, зимой, приводят к объемно-градиентному напряжению и образованию морозобойных трещин, которые в дальнейшем разрабатываются замерзающей в них водой. Грунтовые воды обладают низким дебитом, в результате чего грунтовые наледи распространены мало. Речные наледи также развиты слабо из-за уменьшения объёма грунтовых вод и из-за редкости возникновения условий выдавливания грунтовых вод на поверхность.