Рельеф Нагорной местности Нижнего Новгорода
РЕФЕРАТ
Тема: «Особенности инженерно-геологических
Условий Нижнего Новгорода.
Рельеф Нагорной части Нижнего Новгорода»
Выполнил:
студент группы 1407
Ерастов А.Г.
Проверил:
старший преподаватель
Зотова Е.Н.
Нижний Новгород
2016 год
Содержание
Введение
1. Физико-географические условия
1.1 Рельеф
1.1.1 Рельеф Нагорной местности Нижнего Новгорода
1.2 Гидрография
1.3 Климат
2. Стратиграфия
3. Тектонические условия
4. Геоморфологические условия
5. История геологического развития
6. Экзогенные геологические процессы
Заключение
Список литературы
Введение
Целью данного реферата является изучение особенностей инженерно-геологический условий Нижнего Новгорода, а также рассмотрение рельефа Нагорной местности Нижнего Новгорода.
Инженерно-геологические условия представляют собой геологические особенности, определяющие условия инженерных изысканий, строительства и эксплуатации инженерных сооружений в рассматриваемой местности. Эти условия включают в себя физико-географические условия ( рельеф, гидрография, климат), стратиграфия, тектонические условия, геоморфологические условия, история геологического развития, а также экзогенные геологические процессы.
Физико-географические условия
Рельеф
Нижний Новгород расположен при слиянии двух крупнейших водных путей Европейской части России — рек Волги и Оки. Город разделяется Окой на две части: восточную возвышенную Нагорную, расположенную по правым берегам Оки и Волги на северо-западной оконечности Приволжской возвышенности — Дятловых горах, и западную (по левому берегу Оки и правому берегу Волги) низинную, заречную.
Нагорное правобережье, занимающее крайнюю южную часть территории, относится к северо-западному окончанию Приволжской возвышенности. В орографическом отношении оно представляет собой возвышенную покатую на юг равнину, лежащую на абсолютных отметках 180-211 метров, расчлененную долинами рек на ряд крупных водоразделов. Долины рек глубоко врезаны и имеют асимметричную форму. Склоны их расчленены оврагами и болотами, нередко дренирующими грунтовые воды. Максимальные абсолютные отметки наблюдаются вдоль обрывистого правого коренного склона долин рек Оки и Волги (пос. Щербинка - 195 метров). Минимальные отметки приурочены к руслам рек и составляют 68-60 метров у рек Оки и Волги.
Низменное левобережье рек Оки и Волги, представляет собой песчаную долину, лежащую на абсолютных отметках 65-130 метров, пересеченную реками Окой, Волгой и Линдой. Самые пониженные ее части, приуроченные к поймам этих рек, расположены на уровне 65-75 метров. Северная часть равнины наиболее возвышенная и всхолмленная, представляет собой левый склон современных долин рек Оки и Волги, постепенно переходящий в третью надпойменную террасу. Долинами мелких водопритоков он расчленен на водоразделы северо-восточного простирания. Основную роль в формировании рельефа исследуемой территории сыграли эрозионно-аккумулятивная деятельность рек Оки и Волги и техногенные процессы. В геоморфологическом отношении изучаемая территория находится в пределах поймы реки Волги и ее первой и второй надпойменных террас.
Пойма, в виде полосы сложной конфигурации, шириной до 300-400 метров, прослеживается в южной части территории. Отметки ее поверхности колеблются от 64,8 до 72,5 метров. На большей части она поднята путем подсыпки до отметок 75-76 метров. Рельеф остальной части поймы осложнен искусственными котлованами, выемками, подсыпками, намывами и каналами. Без ясно выраженного уступа пойма переходит в первую надпойменную террасу. Природный рельеф ее снивелирован в результате подсыпок. Ширина первой надпойменной террасы колеблется от 300 до 800 метров. Поверхность второй надпойменной террасы имеет отметки высот 74-78,7 метров. К ее северной и северо-западной частям приурочены многочисленные болота и заболоченные участки. Естественный рельеф снивелирован в результате подсыпок. Поэтому поверхность ее довольно ровная со слабым уклоном на юго-восток, в сторону реки Оки.
Рельеф Нагорной местности Нижнего Новгорода
Нагорная местность или правые берега Нижнего Новгорода представляют собой высокие крутые склоны Дятловых гор являющихся в городе его окрестностях северным обрамлением денудационной Приволжской возвышенности. Область Приволжской возвышенности – это обширное ступенчатое плато, изрезанное большим количеством оврагов и ограниченное с севера и востока долиной р. Волги, с запада и юго-запада долиной р. Оки и с юга и юго-востока долинами рек Ковы и Рахмы. Водораздел, отделяющий бассейн рек Ковы и Рахмы от долин рек Оки и Волги, проходит по проспекту Гагарина, улицам Б.Покровская, Б.Печерская Казанскому шоссе. В северной части Приволжской возвышенности фиксируются высоты с отметками 200-220 метров. Речные долины, разрезающие плато хорошо разработаны, ассиметричны. В них выделяют несколько надпойменных террас.
Между Левобережьем и Правобережьем в целом находятся общий правый берег Оки и Волги в Дятловых горах, который называется Нижегородским Окско-Волжским откосом. Откос полосой вдоль этих рек окаймляет нагорную часть города с юго-запада, запада, севера и востока. Сложные оползневые склоны Окско-Волжского косогора имеют вогнутую форму. Крутизна склонов — переменная по профилю. Наибольшую крутизну имеет верхняя часть склона – от 25° до 48°. В нижней части крутизна склона значительно меньше за счёт накопившихся у подножья оползневых масс Сверху к откосу практически повсеместно прижат водораздел Оки и Волги с реками бассейна реки Ковы.Получается так, что нагорная часть Нижнего Новгорода находится в котловине Ковы и её многочисленных длинных правых притоков. Здесь действительно много территорий представляет собою относительно крутые склоны, на которых растёт трава. Перепад высот от уреза воды до бровки откоса достигает 140 м. По длине склона наблюдаются многочисленные террасы (денудационного, эрозионного и оползневого происхождения).
Вдоль подошвы Окско-Волжского склона на участке от Малиновой Гряды до Лагерного оврага и от слободы Кошелевка до восточной окраины Печер узкой полосой тянется бичевник, который отделяет коренной склон от реки. На участке от Лагерного оврага до трамплина бичевник прикрыт искусственной насыпной и намывной террасой шириной до 22 м, которая застроена зданиями.
Сам откос является с геологической точки зрения весьма неустойчивой местностью, строительство в пределах которой, а так же у кромки откоса предполагает учёт особых правил инженерно-геологического свойства.
Рис. 1 «Карта Нижнего Новгорода».
Гидрография
Гидрографическая сеть исследуемой местности представлена реками Окой и Волгой, мелкими водопритоками, системой каналов (юго-западный, Шуваловский, Центральный, Хмелевский) и хорошо развитой сетью озер и болот.Основным водоприемником мелких водотоков и водоемов являются реки Ока и Волга.
Река Волга имеет длину 3531 км, площадь водосбора 1360000 км квадратных. От устья площадь водосбора составляет 479000 км квадратных. Долина реки трапецеидальной формы, шириной 7-8 км. Правый склон долины крутой, высотой 70-85 метров, расчленен оврагами. Левый склон пологий. Пойма, в основном, односторонняя, левобережная, шириной 3,5 км, начинает затапливаться при уровне воды 69,10 м. Ширина реки в межень 0,9-1 км. По характеру водного режима, река Волга относится к восточно-европейскому типу рек с отчетливо выраженным весенним половодьем, устойчивой летней меженью, нарушаемой дождевыми паводками.
Основным источником питания является снег. Весной, в результате снеготаяния, наблюдается подъем уровней. Интенсивность подъема равна 15-30 см/сут. Максимальный уровень весеннего половодья составил 76,07 метров, минимальный - 62,86 метра.
Река Ока длиной 1500 километров, площадью водосбора 245000 км квадратных, является правобережным притоком реки Волги и впадает в нее в 2231 км от устья.
Долина реки трапецеидальной формы. Правый склон долины крутой, высотой до 70-80 м, рассечен оврагами. Пойма левобережная, в многоводные годы затапливается. Русло реки прямолинейное, шириной 700-800 м. По характеру водного режима река Ока принадлежит к восточно-европейскому типу рек. Подъем уровней весеннего половодья в конце марта - начале апреля. Средняя интенсивность подъема уровней - 40-80 см/сут.
На рассматриваемой территории насчитывается значительное количество водоемов (озера, пруды, заболоченные участки), занимающих около 10% площади второй надпойменной террасы реки Оки. Водоемы относятся к ложбинному типу, имеют вытянутую форму. Размер и глубина водоемов различны.
Климат
Изучаемая территория расположена в умеренном поясе и характеризуется континентальным климатом. Континентальность климата подчеркивается большими годовыми амплитудами средних месячных температур января и июля. Среднегодовая температура воздуха +3°С, среднемесячная температура июля +19°С, января -12°С. Максимальная температура воздуха зимой -1.8 до +2,1 °С, летом +29,3 °С. Минимальная температура воздуха зимой -27.7 °С, летом +2.8 °С. Относительная влажность составляет 78%. Среднее многолетнее количество осадков за год 712 мм. Большая часть осадков выпадает в летнее время года, минимум осадков приходится на март. Высота снежного покрова от 0.4 см до 2,7 см. Мощность снежного покрова до 40 см. Глубина промерзания почвы в среднем 85 см. Для рассматриваемого района характерны ветры юго-западного и западного направления.
Рис.2 «Климат Нижнего Новгорода».
Стратиграфия
В геологическом строении исследуемой области принимают участие верхнепротерозойские, девонские и каменноугольные отложения, вскрытые глубокими скважинами, а также пермские и четвертичные отложения. Породы кристаллического фундамента вскрыты опорными скважинами (Горький, Балахна, Лысково) на глубинах 1750-1600 м. и представлены разнообразным комплексом сильно метаморфизованных магматических пород. Кристаллические породы фундамента повсюду перемяты. Стратиграфия рассматривается с каменноугольных отложений, так как в виду глубокого залегания породы девонской системы не имеют существенного значения в проектируемых исследованиях.
Каменноугольная система представлена средним и верхним отделами.
Средний отдел. В пределах рассматриваемой территории отложения среднего карбона имеют повсеместное распространение, но на поверхность они не выходят, а вскрыты скважинами. Отложения представлены доломитизированными известняками с прослоями глин топодобных аргиллитам. Кровля отложений вскрыта на глубине 322,7 и 382,0 м. (абс. отм. - 306,4-233,0 м.). Органические остатки, определяющие возраст отложений, разнообразны. В них найдены фораминиферы, брахиоподы, табуляты, иглы морских ежей, известковые водоросли, споры и пыльца . Вскрытая мощность изменяется от 175,0 до 187,4 м.
Верхний отдел. Отложения верхнего карбона на рассматриваемой территории имеют согласное залегание и распространены повсеместно, перекрываясь пермскими отложениями. Верхний отдел сложен карбонатными породами: в верхней части фиксируются доломиты темно-серые, серые, крепкие, пористые, часто слоистые, иногда плитчатые. Для нижней зоны разреза характерно присутствие известняков светло-серых крепких органогенных. К данным отложениям приурочен обширный комплекс фораминифер.
Образования ассельского яруса широко распространены на территории района и перекрыты более молодыми нижнепермскими отложениями с согласным залеганием. Отложения представлены доломитами светло- и темно-серыми, мелкозернистыми, с прослоями фузулиновых известняков, в значительной степени доломитизированных. Над пачкой с выше отмеченной характерной фауной залегают маломощные породы без фузулинид. Мощность отложений около 50 м.
Сакмарский ярус. Отложения сакмарского яруса подразделяются на тастубский и стерлитомакский горизонты. Тастубский горизонт. Отложения тастубского горизонта имеют широкое распространение на территории района и перекрыты породами пермского возраста стерлитомакского горизонта с несогласным залеганием. Представлены отложения в верхней части разреза гипсами и ангидритами, переходящими далее в доломиты. Фауна отмечена лишь в нижней части горизонта. В комплексе её отмечаются фораминиферы, редкие колониальные и одиночные кораллы, двустворчатые гастроподы. Мощность отложений составляет 54 м.
Стерлитомакский горизонт. Отложения стерлитомакского горизонта в пределах района имеют повсеместное распространение и выходят на поверхность в виде извилистых полос в центральной и юго-западных частях территории района. Поверхность данного горизонта повсеместно размыта. Поверхность размыва трансгрессивно перекрыта верхнепермскими отложениями казанского яруса. Отложения рассматриваемого горизонта характеризуются переслаиванием ангидритов серых, крепких голубовато-серых и гипсов. Гипсы от прозрачных до молочно-белых и серых кристаллических. Из органических остатков отмечаются фораминиферы, редкие колониальные и одиночные кораллы и гастроподы. Мощность пород горизонта колеблется от 64.5 - 95.5 метров.
Камышенские слои. Отложения имеют повсеместное распространение в пределах территории и выходят на поверхность в виде узких полос в центральной и южной части района. Они залегают на неравномерно размытой поверхности стерлитомакских отложений. Отложения представлены известняками доломитизированными серыми и желтовато-серыми, с редкими прослоями мергелей и глин, с гнездами гипса, в различной степени трещиноватости. Трещиноватость пород неравномерная. Иногда трещины заполнены гипсом и глиной. Отложения характеризуются богатой и разнообразной морской фауной, среди которой ведущая роль принадлежит брахиоподам, форами-ниферам, кораллам, пелециподам, гастроподам. Встречено массовое скопление мшанок, остатки насекомых. Глубина залегания кровли изменяется от 30 до 63.5 м. (абсолютные отметки 14.5-45.6 м.). Мощность нижнеказанских образований изменяется в пределах от 0.5 до 16.0 метров.
Отложения нижеустьинской свиты имеют повсеместное распространение. Отсутствуют они лишь на отдельных участках, где нижнеказанские и нижнепермские отложения выходят на поверхность. Залегают данные отложения на размытой поверхности подстилающих пород казанского яруса. Нижнеустьинские отложения характеризуются преобладанием глинисто-алевролитовых пород, интенсивной загипсованностью всех литологических разностей, широким распространением тонкослоистых текстур.
Глины и алевролиты коричневые, темно-коричневые с прослоями и гнездами гипса с подчиненными прослоями песчаников. Глины полутвердые, плотные аргиллитоподобные, в них встречаются прослои мергелей, мощность прослоев не превышает 2 м. Кровля нижнеустьинских отложений вскрывается на глубинах 20.0- 35.0 метров, (абсолютные отметки 47.8-55.6 метров). Мощность от 2.7 до 36.0 метров.
Сухонская свита. Отложения сухонской свиты имеют повсеместное распространение на данной территории и выходят на поверхность в виде извилистых полос на севере, юго-востоке и юге территории района. Горизонт представлен ритмичным чередованием терригенных и мергельно-карбонатных пород. Глины красновато-коричневые, темно-коричневые, серые. В глинах часто обнаруживаются прослои и линзы полиминеральных косослоистых песчаников.
В верхней части преобладают мергели и известняки с пелециподами, пачки коричнево-красных доломитовых глин с массовым скоплением палыгорскита, также наблюдается постепенное исчезновение фауны. Фауна остракод и пелеципод бедная. Мощность отложений до 40 м.
Слободская свита. Отложения Слободской свиты имеют повсеместное распространение и выходят на поверхность в виде пятен в северной части территории. Отложения представлены ритмичным чередованием алевролитов, песчаников, переслаиванием глин с мергелями, известняками, доломитами. Фауна остракод и пелиципод. Мощность отложений 30 метров.
Слободская, юрпавловская, путятинская, калининская свиты объединенные. Отложения имеют повсеместное распространение и выходят на поверхность в виде небольших пятен и узких, извилистых полос на западе и юге изучаемой территории. Залегают данные отложения без размыва на подстилающих образованьях нижнего татарского яруса слободской свиты.
Горизонт представлен ритмичным чередованием преимущественно аллювиальных и озерных образований. Отмечены доломиты и доломитистые мергели, заметно увеличение магнезиальности пород и объединенные фауны. Глины - красновато-коричневые. Зеленоватые известковистые мергели. Серые, темно-серые кавернозные известняки с фауной гастропод. Из органических остатков встречена фауна моллюсков с характерными представителями родов Oligodontella, новые виды палеомутелл, фауна гастропод . Мощность отложений до 70 м.
Вятский горизонт. Отложения вятского горизонта имеют повсеместное распространение и выходят на поверхность в виде небольших пятен на северо-западе, юге и востоке территории района. Характеризуются терригенным составом. Преобладают желтовато-коричневые полиминеральные косослоистые песчаники, которые залегают в виде линз и содержат пачки конгломерата из глинисто-карбонатной гальки подстилающих пород. В средней части разреза повсеместно преобладают красные и красновато-коричневые известковистые и безкарбо-натные глины и алевролиты. Характерна для отложений фауна батрахозаврового комплекса наземных позвоночных . В вятских отложениях типичны сообщества конхострак и пелеципод и другие. Мощность отложений до 55м.
Четвертичные отложения имеют повсеместное распространение на изучаемой территории, покрывая чехлом поверхность коренных пород, представленные образованьями среднего, верхнего и современного звеньев.
Отложения широко распространены в пределах изучаемой территории. Особенно широко они развиты в левобережье рек Оки и Волги. В составе среднечетвертичных отложений выделяются образования лихвинского, днепровского и нерасчлененных одинцовского и московского горизонтов. Среди них выделяются аллювиальные, аллювиально-гляциальные и флювиогляциальные отложения.
Лихвинский горизонт. Дорогучанская аллювиальная свита, дзержинские слои. Отложения имеют ограниченное распространение на территории и развиты в левобережной части реки Оки. Отложения представлены серыми и серовато-желтыми песками, мелкозернистыми. Мощность горизонта изменяется от 6.5 до 35 метров.
Днепровский горизонт. Надморенные флювиогляциальные отложения стадии далекого стояния днепровского ледника. Эти отложения развиты в междуречье Оки и Волги, а также в левобережье реки Волги. Отложения представлены песками серыми, мелкозернистыми. Мощность отложений 5-10 метров. Аллювиально-флювиогляциальные половодно-ледниковые отложения перигляциаль-ной зоны времени максимального таяния днепровского ледника. Эти отложения слагают наиболее высокие части рельефа в пределах третьей надпойменной террасы. В других местах перекрываются более поздними аллювиальными отложениями одинцовского и московского горизонта. Представлены отложения песками желтыми, мелкозернистыми. Мощность отложений от 3.5 до 20.8 м.
Нерасчлененные аллювиальные отложения одинцовского и московского горизонтов. Отложения широко развиты на поверхности исследуемой территории в границах распространения третьей надпойменной террасы. Одинцовско-московские отложения, если не учитывать болота, нигде не перекрываются более молодыми отложениями. В нижней части разреза эти отложения представлены песками желтыми, коричневыми, а в верхней части прослоями суглинков и глин от темно-серых до черных. Мощность отложений колеблется от 3.7 до 23.5 метров.
Верхнее звено. Верхнечетвертичные отложения, представлены аллювиальными отложениями мику-линского и калининского горизонтов, а также мончаловского и осташковского. Аллювиальные отложения микулинского и калининского горизонтов. Отложения слагают вторую надпойменную террасу рек Оки и Волги. Сохранились вдоль русел рек. Представлены глинисто-песчаными образованьями, часто с галькой и гравием кремнистых пород, с прослоями и линзами суглинков. Пески серые, темно-серые, разнозернистые, кварцевые, с прослоями и линзами супесей и суглинков. Мощность отложений до 20 метров.
Аллювиальные отложения мончаловского и осташковского горизонтов. Отложения слагают первую надпойменную террасу рек Оки и Волги, сохранились на территории в виде отдельных изолированных останцов. В основании разреза первой надпойменной террасы залегают пески светло-серые, кварцевые, преимущественно мелкозернистые с примесью гравия гальки кремнистых пород. Для верхней части разреза характерны мелкозернистые кварцевые пески желтого и серого цветов с повышенной глинистостью и слоистостью. Мощность отложений изменяется от 12 до 21 метра.
Средневерхнечетвертичные и современное звенья. Нерасчлененные средневерхнечетвертичные и современные проблематичные отложения. Отложения развиты на правобережье рек Оки и Волги. В суглинках встречаются прослои разнозернистых песков с включениями гравия (кремнистых пород и обломков местных пород). Мощность этих отложений уменьшается от Оки и Волги на юг от 47.5 до 20 метров.
Нерасчлененные средневерхнечетвертичные и современные элювиально-делювиальные отложения. Отложения слагают склоны оврагов и балок. Развиты преимущественно в правобережье рек Оки и Волги. Описываемые отложения представлены суглинками. Нередко в суглинках встречаются обломки коренных пород, которые в отдельных местах составляют значительную часть породы, в других - это залегающие на суглинках пески, образующиеся при размыве суглинков, в третьих - это оплывины и обвалы. Чаще по склонам наблюдаются оползни, перекрывающие коренные отложения, а в верхней их части оплывины пород проблематической толщи. В пределах водоразделов мощность отложений от двух до пяти метров, а на склонах в оврагах до 10 метров и более.
Современное звено представлено аллювиальными, болотными и техногенными отложениями. Аллювиальные отложения широко развиты в долинах рек Оки, Волги, Линды и других более мелких рек. Эти отложения слагают поймы рек района и характеризуются крайней изменчивостью литологического состава. В основании разреза современного аллювия залегают разнозернистые кварцевые пески с примесью гравийно-галечного материала.
Пески пылеватые, с прослоями и линзами суглинков и супесей. Мощность отложений достигает 32,0 метра. Болотные отложения широко распространены по всей рассматриваемой территории. Выделяются болота верхового и низового типов. Последние связаны с доломитами рек Оки и Волги, верховые болота залегают на поверхности третьей надпойменной терра-сы. Отложения представлены преимущественно торфом с подчиненными прослоями суглинков, глин, песков. Средняя мощность 2-3.0 метра. Отложения широко развиты на изучаемой территории и представлены насыпными грунтами: суглинками и песками с включением обломков битого кирпича, бетона и строительного мусора. Вдоль реки Оки, техногенные отложения представлены намывными грунтами: песками мелкими, кварцевыми. Мощность отложений от 0.3 до 10.8 метров.
Тектонические условия
Изучаемая территория расположена на востоке центральной части Восточноевропейской платформы. Она имеет два структурных этажа - нижний (кристаллический фундамент), сформировавшийся в геосинклинальных условиях, и верхний - осадочный чехол, сформировавшийся в платформенных условиях.
Исследуемый район относится к Волго-Камской антеклизе, крупному антеклинальному поднятию, вытянутому с юго-запада на северо-восток. До начала среднедевонской трансгрессии она являлась приподнятым щитом. В современном плане очертания антеклизы значительно изменились. Часть участков, ранее опущенных, на которых отлагались древние осадки, например район г. Горького, оказались в последствии приподнятыми, и кристаллический фундамент поднялся до отметок минус 1600-1360 метров. Антеклиза дифференцирована системой региональных разломов на ряд сводовых поднятий, впадин и прогибов.
К числу крупных сводовых поднятий антеклизы относится Токмовский свод, на северном погружении которого и находится исследуемая территория .
Наиболее высокие отметки поверхности кристаллического фундамента -798 метров -802 метра, наиболее низкие -1600-1700 метров. Восточный пологий склон свода имеет террасовидное строение. Западным и частично юго-западным обрамлением свода является Окско-Цнинский вал. Отложения до девонского возраста заполняют главным образом пониженные участки рельефа фундамента Токмовского свода. Мощность их в городе Балахна 335 метров и городе Горьком 122 метра. В сторону городов Горький и Балахна рельеф фундамента становится более простым и местами сглаживается.
На территории Токмовского свода развит целый ряд дислокаций: Сурско-Московский вал, Горьковско-Бутурлиновский вал.
В северо-восточной части Токмовского свода располагается зона Каролинских дислокаций. Развитые здесь отложения верхней перми и мезозоя интенсивно раздроблены и образуют серию мелких складок. Имеет место, перевернутое залегание многих толщ. Направление осей складок в рассматриваемой зоне северо-восточное 35-40. Такое залегание пород могло возникнуть лишь при значительных перемещениях осадочной толщи в связи с разломами на глубине.