1 Общая часть: Характеристика природных условий Тульской области

1.1 Физико-географическая характеристика района работ

Тульская область – один из крупных индустриальных центров страны, важный транспортный узел, обслуживающий пять направлений: Москву, Калугу, Сухиничи, Курск, Узловую. Тула является административным и культурным центром области (рисунок 1).

Климат Тульской области умеренно-континентальный с ярко выраженными сезонами года, с тёплым летом и умеренно холодной зимой. Среднегодовая температура воздуха за многолетний период составляет 4,2С. Количество атмосферных осадков, за период, начиная с 1897 г. изменялось от 348 до 905 мм. Норма составляет 585 мм. По количеству осадков территория города относится к зоне достаточного увлажнения. В годовом распределении температур самый холодный месяц – январь со среднемесячной температурой воздуха -10С. Минимальная температура за зиму колеблется в пределах от -28 до -33С абсолютный минимум – (-42С). Промерзание почвы происходит с ноября по март. Минимальная глубина промерзания равна 26 см., максимальная – 142 см., средняя – 72 см.

Рельеф на территории области представляет собой пологоволнистую равнину, сильно рассечённую речными долинами и разветвлённой овражно-балочной сетью. Водоразделы – преимущественно субширотно вытянутые гряды шириной до 4 км., протяжённостью 4 - 8 км и абсолютными отметками поверхности 200 - 300 м в северной части области и 240 - 280 м – в южной части.

От пологохолмистых водоразделов происходит снижение рельефа к речным долинам, где абсолютные отметки снижаются до 105 – 150 м.

Почвы. Через среднюю часть Тульской области с юга-запада на северо-восток, примерно совпадая с водоразделом Среднерусской возвышенности, проходит граница между чернозёмной и нечернозёмной почвенными зонами. Что определяет разнообразие распространённых на территории области основных типов почв: чернозёмы и серые лесные, в меньшей степени дерново-подзолистые и аллювиальные.

Растительность. Тульская область расположена в лесостепной ландшафтной зоне. На территории издавна развиваются два типа ландшафтов: леса и разнотравно-луговые степи. Растительные комплексы болот, в связи с их малочисленностью, развиты слабо.

Рисунок 1 - Обзорная карта Тульской области

- Участок размещения проектируемого объекта

Гидрография. По территории Тульской области протекает более 1600 рек и ручьев общей протяженностью около 11 тыс. км; 79,8% речной сети принадлежит бассейну Волги и 20,2% - бассейну Дона. В среднем плотность речной сети составляет 0,1–0,2 км/кв. км, на юго–западе области достигает 0,3–0,4 км/кв.км. Общий объем поверхностных вод составляет 1,74 куб. км воды.

Экономика Тульской области включает в себя следующие виды производств: металлургическая, химическая, легкая, угольная, лесная и деревообрабатывающая промышленности, так же сельское хозяйство.

1.2 Геологическое строение района работ в геологическом плане Тульская область расположена в центральной части Русской платформы.

Особенностями геологического строения территории Тульской области следующие:

• территория Тульской приурочена к южному крылу Московской синеклизы;

• в геологическом разрезе выделяются 3 структурных этажа:

1-й – древний кристаллический фундамент, сложенный древнейшими породами архейского возраста: гнейсами, гранитами, сиенитами и др., прошедшим долгий и сложный этап геосинклинального развития.

2-й – моноклинальное залегающая толща пород палеозойской системы.

3-й – чехол четвертичных отложений, повсеместно перекрывающий коренные отложения;

• с юга на северо-восток происходит медленное погружение слоев;

• залегание толщ горных пород моноклинальное;

• в северном направлении происходит появление в разрезе более молодых отложений.

Кристаллический фундамент Тульской области был вскрыт несколькими структурно-картировочными буровыми скважинами. На территории Тульской области и вблизи ее границ кристаллический фундамент слагают гнейсы архейского возраста, прорываемые магматическими образованиями (интрузиями) предположительно архейского – раннепротерозойского возраста. Новосильской, Петелинской, Новомосковской и Серпуховской скважинами вскрыты розовые и красные граниты, Горловской – сиениты, Калужской – серые граниты. Веневской скважиной вскрыты амфиболиты, Домнинской скважиной – мигматиты. .

Слагающие фундамент породы несут на себе следы сильного дробления (катаклаза) и разбиты серией мощных крутопадующих разломов, определяющих блочное строение фундамента.

Современная поверхность кристаллического фундамента в общих чертах представляет собой полого погружающийся на северо-восток склон с уклоном поверхности 4-5 м на 1 км.

В этом же направлении наклонены и перекрывающие его породы осадочного чехла, на основании структурной позиции которой выделена Московская синеклизы.

Осадочный чехол. Верхний структурный ярус Русской платформы на территории Тульской области сложен осадочными образованиями верхнего протерозоя, нижнего мела, неогена и комплекса отложений четвертичного возраста. (таблица 1, рисунок 2)

Геологическое строение Тульской области характеризуется картировочными буровыми скважинами, начиная с озерско-хованского горизонта.

Девонская система (D)

Озерский горизонт (D₃ os)

Отложения озерского горизонта имеют широкое распространение, отсутствуют на крайнем юге Тульской области.

Отложения представлены чередованием глин, мергелей, с прослоями гипса, нередко достигающими большой мощности. Мощность отложений – 33-45 м. Озерские гипсы являются карстующимися, мощность их достигает 18,0 м.

Хованский горизонт(D₃ hv)

Отложения представлены глинами, доломитами.

Каменноугольная система (С)

Малевские горизонт (С₁ ml)

Отложения Малевского горизонта широко распространены, отсутствуют в глубоких эрозионных врезах, а также на крайне юге Тульской области. Мощность отложений от 2 до 13 м, средняя H = 5-7м.

Представлены голубовато-серыми, зеленовато-серыми, жирными, часто известковистыми, мергелистыми глинами с подчиненными прослоями тонкоплитчатого известняка. Мощность прослоев известняка 0,1-0,5 м.

Упинский горизонт (С₁ up)

Отложения упинского горизонта имеют почти повсеместное распространение, отсутствия лишь в эрозионных врезах р. Упы и Воронки и в районах отсутствия малевских отложений; в долинах р. Упы, Воронки, Тулицы упинские отложения выходят непосредственно под четвертичные отложения.

Мощность отложений 20-25 м. Литологически горизонт представлен известняками с подчиненными прослоями известковистой глины. Известняки серые, светло-серые, мелкозернистые, неравномерно глинистые, в кровле выветрелые, трещиноватые, часто разрушенные, карстующиеся.

Таблица 1 Стратиграфическая колонка Тульской области

Рисунок 2 - Геологическая карта дочетвертичных отложений Тульской области

Бобриковский горизонт (С₁ bb)

Бобриковские отложения имеют широкое распространение, отсутствуют на участках интенсивного после бобриковского и современного размывов. Мощность отложений от 0,5 до 44 м, преобладающая – 4-9 м. Представлены песчано-глинистыми отложениями с прослоями углей. Глины серые, темно-серые до черных, слюдистые, жирные, с большим количеством пиритизированных и обугленных растительных остатков. Пески и алевриты серые, часто темно-серые, по составу кварцевые, часто глинистые, обогащенные углистыми веществом. Угли бурые, гумусовые

Тульский горизонт (C₁ tl)

Имеет широкое распространение, отсутствия в местах выходов под четвертичные отложения бобриковских, упинских, озерско-хованских отложении. На склонах водоразделов и частично на водоразделах тульские отложения выходят непосредственно под четвертичные отложения. Мощность 1,0 - 46,0 м, достигает 80 м. Литологически отложения тульского горизонта имеют двухкомплексное строение.

Нижний комплекс представлен песками с подчиненными прослоями глин включающих 2 прослоя угля. Пески преимущественно серые, светло-серые, реже темно-серые, на выходах под четвертичные отложения – желто-серые и буро-желтые, мелко и тонкозернистые, с прослоями среднезернистого и глинистого песка. Верхний комплекс тульского горизонта глинисто-известняковый, в котором доминирующее значение имеют глины с подчиненными прослоями и линзами известняков, песка, песчаников и углей. Глины серые, темно-серые, жирные, на отдельных участках углистые, слюдистые, с обугленными растительными остатками, с включением сидерита и пирита.

Окский и тарусский надгоризонты (C₁ ok-tr)

Окский надгоризонт приурочен к алексинской, михайловской и веневской свитами, тарусский – соответственно к тарусской. Распространен повсеместно в северной половине Тульской области.

Представлен органогенно-детритовыми известняками светло-серыми, серыми, серыми до темно-серых, с прослоями темно-серых глин, с пропластками угля. В основании – пески. Средняя мощность окско-тарусского надгоризонта до 60 м.

Стешевский горизонт (С1st)

Стешевская свита. Имеет широкое распространение в северной части области. Отсутствует в долинах рек. Литологически горизонт представлен известковистыми глинами, в подошве глин залегают протвинские известняки, а в кровле – тарусские известняки. Мощность до 20 м.

Протвинский горизонт (С1pr)

(Протвинская свита)

Горизонт распространен в северной части области практически повсеместно за исключе-нием долины рек Оки и Беспуты. Литологически представлен серыми окремненными известняками.

Средняя мощность горизонта составляет 10 м.

Верейский горизонт(C2vr)

(Верейская свита)

Отложения распространены в северной части области. Горизонт лежит на протвинских известняках. Литологически горизонт представлен пестроцветными глинами с невыдержанны-ми прослоями и линзами песков, песчаников, алевритов. Мощность горизонта 30 м.

Каширский горизонт( С2ks)

Каширская свита.

Представлен серыми известняками, мощностью 40 м.

Юрская система (J)

Батский ярус – нижняя часть келловейского яруса (J_2-3 bt-cl)

Бат-келловейские отложения имеют широкое распространение, выполняя высокие водораздельные пространства. Мощность изменяется в широких пределах: от 2,0 до 20 м, преобладающая – 7,0 м. Отложения представлены чередованием песков и глин с прослоями песчаников. Пески желтовато-серые, серые, зеленовато-серые, от мелких до средних, часто ожелезненных, с конкрециями бурого железняка, со щебнем кремня и известняка.Глины от светло-серых до темно-серых, жирные, алевристые, с линзами гальки кремня и известняка.

Келловейский ярус (J₃ cl)

Отложения келловейского яруса имеют ограниченное распространение. Отдельные линзы выделены на севере и северо-востоке площади. Средняя мощность 5-9 м. Представлен глинами серыми, темно-серыми.

Меловая система (К)

Барремский ярус (К₁ b)

Отложения барремского яруса имеют весьма ограниченное распространение только в пределах высоких водораздельных пространств. Мощность от 1,0 до 10,0 м. Представлен бурыми ожелезненными песками с маломощными прослоями глин.

Валанжинский ярус (K₁ v)

Отложения валанжинского яруса распространены только на высоких водораздельных пространствах, залегая под четвертичными отложениями. Мощность от 1,0 до 21,0 м, средняя, 6-8 м. Представлены песками, алевритами с прослоями глин и песчаников.

Четвертичная система (Q)

Четвертичные отложения представлены следующими генетическими типами:

• аллювиальные отложения распространены в долинах рек, имеют мощность не более 10-15 м; представлены иловатыми суглинками, супесями, песками с включением щебня и гальки, глинами;

• покровные отложения мощностью 5-10 м, распространены повсеместно кроме речных долин, представлены в основном бурыми суглинками;

• водноледниковые (флювиогляциальные) и ледниковые (мореные) отложения распространены на 70% территории Тульской области, кроме крайней южной части, мощность 5-15 м; представлены песками, супесями, глинами, суглинками с включением обломочного материала.