книги / Опасные геоморфологические процессы и риск природопользования

Опасные геоморфологические процессы на территории Иркутской области

П рим орский район. В спектре опасных геоморфологических процессов трудно выделить явно преобладающие, что связано с особым положением райо­ на в Байкальской рифтовой зоне. К разряду ведущих процессов могут быть от­ несены абразионные (14 %), суффозия и землетрясения (по 12%). Широкое раз­ витие абразии обусловлено воздействием прибойно-волновой деятельности оз. Байкал. Приморский хребет вплотную подходит к озеру, здесь практически отсутствуют предгорные шлейфы и широкие озерные террасы (за исключением северо-западного и юго-восточного побережья пролива Малое море). Береговая линия представлена тектоническими уступами с обрывистыми, часто вертикаль­ ными склонами. Развитию абразии способствуют высокая тектоническая раз­ дробленность прибрежных горных пород, наличие зон активных разломов. Со­ временная сейсмическая активность в районе невысокая, но в течение голоцена здесь происходило несколько достаточно сильных землетрясений, которые при­ водили к частичной перестройке рельефа. Типичный лощинно-западинный рель­ еф Приольхонского плато связан с развитием суффозионных и карстовых про­ цессов, которые в комплексе с особым гидрогеологическим режимом формируют множество подземных пустот в горных породах, пещер. К разряду сопутствую­ щих процессов могут быть отнесены: тектонический крип, карст и оврагообразование (по 10 %). В отношении карста следует сказать, что в связи со слабой осво­ енностью территории района пещеры и подземные пустоты не представляют реальной угрозы для хозяйства, но являются источником опасности для жизни людей. Активно развивающийся в Иркутской области спелеологический туризм привлекает в регион множество любителей активного отдыха, но их специальная подготовка, к сожалению, низкая. Из разряда второстепенных процессов можно отметить эрозию, обвалы и осыпи (по 8 %), остальные занимают 5 % и менее. Эоло­ вые процессы в общем спектре не имеют большого значения, но на отдельных участках представляют определенные трудности для ведения хозяйства — обра­ зуют дюны и подвижные пески.

III класс. П редсаянский район. Ведущим опасным процессом является эро­ зия (17 %) в связи с достаточно увлажненным климатом в горах Восточного Саяна и разветвленной речной сетью. К разряду сопутствующих процессов относятся карст и тектонический крип (по 12 %), землетрясения и криогенные процессы (по 10 %). Большое значение землетрясений и тектонического крипа обусловлено тем, что на юге район входит в зону влияния Главного Саянского разлома, где проявляется высокая современная геодинамическая активность. Наличию карс­ та способствует широкое развитие пород карбонатного состава. Криогенные процессы получают распространение уже в среднегорной части, особенно в реч­ ных долинах на Бирюсинском и Гутарском отрогах. В группе второстепенных опасных геоморфологических процессов следует отметить обвалы и осыпи, оползни, сели (по 8 %). Во многом они провоцируются тектоническими движени­ ями, высокой раздробленностью горных пород в зонах локальных разломов, нестабильным паводковым режимом рек Бирюса, Уда, Ия, Ока и др. Для Олхинского плоскогорья можно отметить роль процессов склонового гидрогенного сползания и течения, эрозионных и суффозионных процессов; последние со­ ставляют 7 % и относятся к разряду второстепенных. Вклад других процессов не­ значителен. При этом стоит рассмотреть береговую полосу Байкала на юге Олхинского плоскогорья. Обращенный к оз. Байкал макросклон невысокий (не бо­ лее 200 м), но крутой, обрывистый, иногда отвесный. Здесь активно развиты не только гравитационные и гравитационно-тектонические, но и абразионные про­

81

Глава 3

цессы. Вдоль узкого пологого берега проходит Кругобайкальская железная доро­ га — историко-культурный и архитектурно-промышленный памятник конца XIX в. Здесь расположены базы отдыха, проложены туристические маршруты, ежегодно посещаемые тысячами туристов. Поэтому весь комплекс факторов соз­ дает ситуацию повышенной опасности не только для хозяйственной инфра­ структуры, но и для жизни и здоровья людей.

Байкало-Патомский район. Выделяются два ведущих опасных геоморфоло­ гических процесса: эрозионный и криогенный (по 20%). Причиной активного развития эрозии являются те же условия, что и в предыдущем районе. К широко­ му развитию криогенных процессов добавляется суровый, резко континенталь­ ный климат. Причем представлены как формы криогенеза, характерные для рав­ нин — полигонально-жильные льды, солифлюкция, режеляция, так и формы горного оледенения —гольцовые эквиплены, нагорные морозобойные террасы, элювиальные термоэрозионные россыпи, подостанцовые котловины выморажи­ вания, нивальные ниши, трещинно-жильные льды. Причиной образования пос­ ледних является гористый рельеф района (до 1600—1700 м). Отличительной чер­ той района является большая группа сопутствующих процессов. Среди них су­ щественны обвалы и осыпи, тектонический крип (по 10%), оползни (9%). Их проявление связано с повышенной сейсмичностью района (землетрясения — 8 %) и глубокой расчлененностью рельефа, наличием крутых склонов и уступов. К сопутствующим процессам отнесены также суффозионные и карстовые (по 7 %). Причем если первые приурочены к периферийным частям нагорья и разви­ ты в кембрийских терригенно-карбонатных породах, то вторые тяготеют к цент­ ральным частям и развиты в поле нижнепротерозойских кристаллических извест­ няков, преимущественно в подземной форме. Остальные опасные геоморфоло­ гические процессы относятся к разряду второстепенных и составляют в общем спектре 5 % и менее.

IV класс. Восточно-Саянский район. Восточный Саян — это высокогорн сооружение. Абсолютные высоты рельефа в пределах района достигают 2800 м. Спектр опасных геоморфологических процессов дифференцирован. Четко вы­ деляются два ведущих процесса: криогенный (22 %) и эрозионный (21 %). Эрозия приводит к глубокой расчлененности рельефа — до 2000 м, что обусловливает высокий энергетический потенциал текучих вод. Криогенные процессы пред­ ставлены типичными современными и реликтовыми формами горно-долинного оледенения. В группу сопутствующих процессов объединены обвалы и осыпи (14%), сели (12%). Развитие гравитационно-склоновых процессов типично для горных стран, а формированию селей способствуют некоторые региональные особенности: достаточно увлажненный климат, формирование в зимнее время больших масс снега в водосборных воронках рек и на склонах, широкое разви­ тие в профилях речных долин перегибов и заторов в результате тектонических движений по разломам. Перегибы способствуют накоплению больших масс рых­ лого материала, которые при достижении порога устойчивости в особо дождли­ вый или снежный год резко сбрасываются вниз по долине. К числу сопутствую­ щих процессов относятся землетрясения (10%). Другие процессы относятся к разряду второстепенных. Относительно других горных районов малое участие тектонического крипа (8 %) обусловлено тем, что тектоническая активность в северо-западном направлении затухает, а в верховьях рек Бирюса и Агул очаги сильных землетрясений вообще не регистрируются. Склоново-оползневые про­ цессы малозначимы (6 %), так как характер склонов не позволяет накапливаться мощному слою рыхлых отложений.

82

Опасные геоморфологические процессы на территории Иркутской области

Хамар-Дабанский район относится к разряду высокогорных (г. Хан-Ула — 2370 м). Спектр развития опасных геоморфологических процессов достаточно равномерен. К ведущим процессам отнесены эрозия (16 %) и сели (14 %). Их раз­ витию, кроме прочих причин, способствует большое количество атмосферных осадков (до 1000 мм/год), которые выпадают преимущественно в зимний период, а в начале лета формируют катастрофические паводки. Селевая опасность Ха- мар-Дабанского района высокая и является серьезной экологической проблемой Иркутской области. В XX в. произошли два катастрофических селя по р. Слюдянка: 29 июня 1934 г. дождевой водокаменный сель разрушил восемь домов в г. Слюдянка, размыл и завалил камнями железнодорожное полотно, так что пе­ рерыв движения поездов на Транссибирской магистрали длился 22 ч; 20 июня 1960 г. дождевой водокаменный сель разрушил 15 и значительно повредил более 50 домов в г. Слюдянка. В обоих случаях объем выноса грубообломочного мате­ риала и мелкозема превысил 270 тыс. м3 [Атлас..., 2005]. Особая опасность селей связана еще и с тем, что у подножия Хамар-Дабана на побережье Байкала распо­ ложены крупные промышленные центры и населенные пункты (Слюдянка, Бай­ кальск, Утулик и др.). Здесь же и вверх по макросклону хребта располагаются курорты областного и всероссийского значения, которые предлагают услуги зимнего отдыха с развитой инфраструктурой. В группу сопутствующих процес­ сов входят землетрясения, обвалы и осыпи (по 12 %), оползни и тектонический крип (по 10 %). Наибольшую опасность они представляют для линейных соору­ жений, ВСЖД, трубопроводов. Основные очаги землетрясений расположены в Южно-Байкальской котловине. Существенна роль криогенных процессов — 11%; они также относятся к сопутствующим. Остальные процессы составляют не более 5 % и отнесены к группе второстепенных. Из них следует отметить седи­ ментацию, которая в прибрежных районах оз. Байкал приводит к негативным процессам заболачивания.

Северо-Байкальский район. Байкальский и Акитканский хребты — типич­ ные горные сооружения на плечах рифта. Они испытывают активное поднятие и глубокое эрозионное расчленение. Ведущими опасными процессами являются эрозионные (20%). Меньшее значение имеют процессы, составляющие группу сопутствующих, криогенные (15%) и гравитационно-тектонические: обвалы и осыпи (14 %), тектонический крип (12 %), землетрясения (10 %). Криогенные про­ цессы подобны таковым в Восточно-Саянском районе, так как абсолютные высо­ ты на Байкальском хребте достигают 2300 м. Наряду с современными формами встречаются реликты позднеплейстоценового горно-долинного оледенения. Об­ валы, осыпи и тектонический крип являются результатом активной современной тектоники. Способствуют этому особенности морфологии и эволюции зоны кон­ такта Сибирской платформы и ее горно-складчатого обрамления, а также нали­ чие зон древних разломов и реликтовой трещиноватости. Другие опасные про­ цессы относятся к разряду второстепенных: сели —7 %, оползни и суффозия — по 6 %, остальные —менее 4 %.

Забайкальский район. В район входят типичные рифтогенные хребты. Из них Делюн-Уранский и Северо-Муйский достигают высот 2200—2400 м. Особо следует отметить хр. Кодар —высочайшее горное сооружение Иркутской облас­ ти (3072 м). Криогенные и эрозионные процессы являются ведущими (по 18 %). Их характеристика типична и достаточно полно дана при описании предыду­ щих районов. Более интересна группа сопутствующих процессов. Обвалы и осы­ пи (15%) являются прямым результатом активной тектоники (тектонический

83

Глава 3

крип — 12%) и высокой сейсмичности района (землетрясения — 12%). Район Северо-Муйского и Южно-Муйского хребтов и зажатой между ними Муйской котловины является самым высокосейсмически и геодинамически активным в Байкальской рифтовой зоне. Здесь зафиксированы наиболее сильные землетря­ сения за регистрационный период: Муйское землетрясение 27 июня 1957 г. име­ ло магнитуду 7,6, энергетический класс К = 17. Главную опасность сейсмотекто­ нические процессы представляют для проложенной несколько южнее, уже на территории Республики Бурятия, Байкало-Амурской магистрали. Среди второ­ степенных процессов определенную роль играют сели —8 %, оползни —7 %, ос­ тальные —не существенны.

3.3.3. В заи м освязи м еж ду геом орф ологически м и проц ессам и

Выявление отношений между геоэкологическими районами по опасным геоморфологическим процессам и отношений между собственно опасными гео­ морфологическими процессами внутри геоэкологических районов производи­ лось в несколько этапов: 1) оценка связи геоэкологических районов по спектру (процентный вклад) опасных геоморфологических процессов, по доле (спектру) ведущих, сопутствующих и второстепенных процессов, по количеству этих про­ цессов; 2) оценка связи между геоэкологическими районами по спектру опасных геоморфологических процессов с помощью полиномиальных зависимостей; 3) оценка распределения опасных геоморфологических процессов по геоэколо­ гическим районам с помощью полиномиальных зависимостей; 4) оценка роли процесса как ведущего в общей структуре опасных геоморфологических процес­ сов; 5) распределение опасных геоморфологических процессов внутри геоэколо­ гических районов для создания модели формирования и типа структуры опасных геоморфологических процессов.

Результаты анализа связи геоэкологических районов Иркутской области по спектру опасных геоморфологических процессов представлены в табл. 3.4. Ана­ лиз таблицы показывает четкую зависимость между горными районами (Восточ­ но-Саянский, Хамар-Дабанский, Северо-Байкальский и Забайкальский) с поло­ жительным коэффициентом корреляции более 0,9. Особняком стоит Хамар-Да­ банский район, коэффициенты связи которого с другими горными районами не достигают значения 0,9. Это свидетельствует об индивидуальности Хамар-Дабан- ского района по спектру проявления опасных геоморфологических процессов среди других горных районов. Достаточно высокие коэффициенты корреляции с горными районами характерны для Байкало-Патомского района — более 0,7. Предсаянский район имеет высокую степень общности со всеми горными райо­ нами, а также с Байкало-Патомским. Одновременно он определил хоть и низкую (R> —0,2), но устойчивую степень разобщенности с равнинными районами. У Приморского района нет статистически достоверной общности с каким-либо другим районом. Однако по степени разобщенности он имеет устойчивую отри­ цательную связь с равнинными районами (Лено-Ангарским и Ангаро-Тунгус­ ским). Это позволяет предположить определенную самобытность Приморского района, который нельзя относить к равнинным или предгорным, но в то же вре­ мя нельзя однозначно отнести к горным. Лено-Ангарский район имеет среднюю степень общности с горными районами (более 0,5) и высокую —с предгорными и низкогорными районами (более 0,7), что позволяет рассматривать его как район, тяготеющий к горам. Ангаро-Тунгусский геоэкологический район, также как и Приморский, не имеет статистически достоверной общности или разоб-

84

Глава 3

щенности с другими районами; исключением является его высокая степень раз­ общенности с Приморским районом. Канско-Ленский район имеет высокую степень разобщенности с горными районами и среднюю — с предгорными и низкогорными районами, одновременно у него имеется, хотя и статистически не­ значимая, но отчетливая тенденция к общности с Ангаро-Тунгусским районом.

Взаимоотношения между ведущими, сопутствующими и второстепенными опасными геоморфологическими процессами, а также их статистические пока­ затели имеют большое значение при оценке характера протекания опасных гео­ морфологических процессов и специфики рельефообразования в конкретном геоэкологическом районе. Эти статистические соотношения сведены в табл. 3.5.

На базе табл. 3.5 прослежено соотношение между геоэкологическими райо­ нами Иркутской области по спектру ведущих, сопутствующих и второстепенных опасных геоморфологических процессов (табл. 3.6), что позволило выявить неко­ торые логически достоверные зависимости. Два условно равнинных геоэкологи­ ческих района (Канско-Ленский и Ангаро-Тунгусский) показали высокую сте­ пень общности между собой с коэффициентом корреляции 0,86. Примечательна и статистически высокозначимая (R > —0,9) степень разобщенности Предсаянского района с другими средне- и низкогорными геоэкологическими районами — Приморским и Ангаро-Тунгусским. Степень разобщенности Лено-Ангарского и Северо-Байкальского районов также статистически высокозначима. Хотя эти геоэкологические районы и находятся территориально близко друг от друга, структура опасных ведущих, сопутствующих и второстепенных опасных геомор­ фологических процессов указывает на различие в их происхождении и эволю­ ции. Эти же выводы относятся и к зависимости между Приморским и СевероБайкальским геоэкологическими районами. Не совсем ясны отрицательные зависимости между Восточно-Саянским и Предсаянским геоэкологическими районами. Однако это можно объяснить тем, что структура опасных геоморфо­ логических процессов в горных и равнинных районах более упорядочена, чем в предгорных переходных районах. Это подтверждают и положительные высоко­ значимые отношения общности по данным показателям между равнинными и горными геоэкологическими районами.

Анализ взаимоотношений между геоэкологическими районами по количест­ ву ведущих, сопутствующих и второстепенных опасных геоморфологических процессов показал следующие результаты (табл. 3.7). Практически все геоэколо­ гические районы обладают в этом отношении статистически значимой величи­ ной общности между собой (R = 0,8 —1,0), что является отражением общей тен­ денции к связи различных морфоструктурных единиц на уровне геоморфоло­ гической области и подобласти по роли геоморфологических процессов в их структуре. Выделяется в этом смысле Байкало-Патомский геоэкологический рай­ он, который обладает лишь средней и низкой степенью общности с Хамар-Да- банским и Предсаянским геоэкологическими районами соответственно. Степень взаимосвязи его с другими геоэкологическими районами статистически нераз­ личима. Хамар-Дабанский геоэкологический район имеет среднюю степень об­ щности с Лено-Ангарским, Приморским и Байкало-Патомским геоэкологически­ ми районами.

Далее проверены намеченные (см. табл. 3.4 —3.7) тенденции к общности и разобщенности геоэкологических районов с помощью полиномиальных трендов. Для этого построены диаграммы коэффициента корреляции в уравнениях ре­ грессии между геоэкологическими районами по спектру опасных геоморфологи-

86