Геологические процессы Волгоградской области

      Платформа один из главных типов структурных элементов земной коры (литосферы); крупные (несколько тыс. км в поперечнике), относительно устойчивые глыбы коры выдержанной мощности, характеризующиеся очень низкой степенью сейсмичности, специфической вулканической деятельностью и слабо расчленённым рельефом земной поверхности. В общем развитии платформа продолжающиеся многие сотни млн. лет, различают крупные стадии: становления, или кратонизации, с общим поднятием; авлакогенную с образованием грабенообразных прогибов; плитную с опусканием, накоплением осадочного чехла и формированием синеклиз и плит; общего воздымания с частичным размывом чех

      С эндогенными процессами связано  формирование рельефа Земли и  образование многих важнейших полезных ископаемых.

        Природно-антропогенные  процессы и явления

      К этим процессам относятся геологические  процессы, количественно и качественно измененные деятельностью человека.

         Изменение речной эрозии и аккумуляции связано с изменением гидрологического режима Волги (амплитуда колебания уровня воды в паводок составляет 6,3...7,8 м, суточные колебания уровня воды в межень, связанные с работой ГЭС, составляют 1,5...2,0 м), сокращением живого сечения русла при строительстве берегоукрепительных, причальных, спортивных и других сооружений (например, в районе Волгограда бровка набережной выдвинута в русло на 50... 100 м), влиянием волн от речного флота (в том числе и маломерного) и другими факторами. В этих условиях происходит активизация эрозионных процессов, достигающая средней скорости отступания береговой линии 45...50 и даже 60 м/год. Размытый материал откладывается ниже по течению, образуя косы и острова, скорость роста которых достигает 50 м/год.

      Овражная  эрозия претерпевает под влиянием антропогенных факторов изменения различной направленности. При общей тенденции усиления эрозионных процессов под влиянием деятельности человека в отдельных городских районах отмечается обратный процесс, связанный с ликвидацией овражно-балочной сети.

      На  городских территориях рост оврагов  обусловлен в основном неупорядоченным сбросом ливневых вод и различными утечками — например, на Мамаевом кургане и ряде других мест. Вместе с тем на территории Волгограда овражная эрозия значительно уменьшилась в результате засыпки и замыва многих оврагов, вследствие чего общая протяженность овражно-балочной сети снизилась с 205 до 120 км, а коэффициент эрозионной расчлененности уменьшился с 1,44 до 0,813 км/км² [15]. Следует отметить, что этот положительный аспект снижения интенсивности овражной эрозии сопровождается уменьшением дренированности территории почти в два раза и, как следствие этого, подъемом уровня грунтовых вод.

        Активизация выветривания антропогенного характера в подавляющем большинстве случаев связана с вскрытием горных пород при земляных работах, неизбежном при любом виде строительства. Особенно подвержены выветриванию хвалынские и майкопские глины, превращающиеся в стенках котлованов, траншей, откосов и т.д. в сравнительно короткий срок в мелкообломочную, осыпающуюся массу. Усиление выветривания взаимосвязано с такими антропогенными процессами, как набухание, а также овражной эрозией. Например, в двух антропогенных оврагах на Мамаевом кургане набухающие майкопские глины в результате выветривания превращены в мелкообломочную легкоразмываемую породу, активно подвергающуюся эрозии, а развитие эрозии влечет за собой обнажение и выветривание все новых массивов пород.

      Активизация заболачивания отмечается в Бекетовской низине Волгограда, где этот природный процесс ускорен ликвидацией двух естественных дрен — балки Отрада и Бекетовского оврага. По этой же причине здесь активизировано засоление пород в летнее время под влиянием интенсивного испарения влаги.

      Активизация оползневых процессов связана с изменением физического состояния пород при их увлажнении в результате освоения территории распространения хвалынских шоколадных глин и одновременной подрезкой основания склона в период паводка на Волге и ее притоках (р. Мокрая Мечетка). Чем выше и продолжительнее паводок, тем значительнее активизация оползневых процессов.

      Мелкие  оползни-потоки (25 оползней) захватывают  только верхнюю часть берегового откоса. Их длина изменяется от 10.. .30 до 80 м, а ширина — от 80 до 180...200 м.

      Наибольшее  развитие эти оползни получили в  крутой излучине Волги на 12—13 км железной дороги Волгоград — Краснодар. Здесь  к бровке откоса близко подходят дома частной застройки с поливными  приусадебными участками, промышленные предприятия и полотно железной дороги. Как и на других участках, здесь в результате освоения формируется верховодка, вызывающая увеличение влажности пород, набухание и снижение прочностных характеристик глин. Размыв старых оползневых накоплений у подножья склона и подмыв коренного берега обуславливает образование новых и активизацию старых оползней. Примером этих оползней являются оползни 1955—1957 гг. с последующими периодически повторяющимися подвижками в последующие годы. В настоящее время многие из этих оползней ликвидированы.

      Аналогичные оползни встречаются в Тракторозаводском, Красноармейском районах. Так, например, в Тракторозаводском районе в 1964 г. произошел оползень в районе яхтклуба, в результате чего было разрушено здание клуба и лестница к лодочной станции. 

      2.2. Геологическое строение 

      В геологическом строении Мамаева  кургана принимают участие палеогеновые, неогеновые и четвертичные отложения. 

      Палеогеновая  система представлена царицынской, бучакской (мечеткинской), киевской и майкопской свитами. 

      ЦАРИЦЫНСКАЯ СВИТА (Pg2tz)

      Царицынская свита располагается на большой  глубине и выходит на поверхность  лишь в нижней части береговых  обрывов р. Волги.

      Царицынская свита, сложена морскими осадками, представленными  в основном песчано-алевритовыми породами, т.е. породами промежуточными между  песками и песчаниками, а так  же песками, песчаниками, алевритами и  аргиллитами. Общая мощность ее несколько десятков метров, кровля этой свиты находится на Мамаевом кургане на глубине порядка 95 м, считая от наиболее возвышенной его части. 

      БУЧАКСКАЯ СВИТА (Pg₂^bch)

      Бучакская свита развита повсюду, начиная от берега р. Волги и слагает нижнюю половину склонов Мамаева кургана. С вышележащей киевской свитой она связана постепенным переходом, поэтому граница между этими двумя свитами проводится условно по литологическим признакам: при смене песчано-алевритовых бучакских пород киевскими глинами. Морские отложения бучакской свиты представлены преимущественно песчано-алевритовыми породами с подчиненными прослоями песчаника и глин; мощность последних обычно измеряется несколькими дециметрами и редко достигает до 1-2 м, мощность же песчаников в большинстве случаев около 0,5м. Песчано-алевритовые породы представляют собой породы промежуточные между песками и песчаниками. Они сложены в основном зернами кварца и глауконита и имеют слабые жесткие связи, обусловленные опалом, цеолитами, глинистым веществом и т.п. Цементация пород слабая и неоднородная. Местами они переходят в уплотненные пески.

      Там, где бучакские отложения залегают вблизи от поверхности, в них появляются трещины выветривания, но на больших глубинах под вершиной Мамаева кургана породы достаточно монолитны и трещиноватость в них выражена слабо.

      Общая мощность бучакской свиты порядка 60 м. Залегает бучакская свита спокойно, горизонтально со слабым уклоном в сторону Волги.

      КИЕВСКАЯ  СВИТА (Pg₂^KV)

      Киевская  свита развита в пределах Мамаева кургана западнее, выходя на дневную поверхность в средней части его склонов и в пониженных местах седловины. Верхняя граница ее, являющаяся границей размыва, хорошо маркируется включениями мелких черных фосфоритов в подошве вышележащей майкопской серии. Имеет такой же слабый уклон в сторону Волги.

      Киевская  свита сложена зеленовато-серыми песчанистыми твердыми глинами, содержащими линзочки песка. Мощность киевской свиты 8-9 м; отметки ее кровли в пределах Мамаева кургана от 94 м до 88 м. 

      МАЙКОПСКАЯ  СЕРИЯ (Pg₃^mkp)

      Вышележащая майкопская серия, осложнена характерными зеленовато-темносерыми глинами, в наибольшей степени развита на вершине Мамаева кургана, выклинивается в наиболее пониженных местах седловины и в виде маломощного слоя сохранилась под четвертичными отложениями на склоне западнее седловины. Майкопские отложения представлены зеленовато-темносерой плотной твердой или полутвердой слоистой глиной.

      Толща майкопских глин по степени их выветривания, нарушенности и т.д. разделена на несколько слоев. Границы их приблизительны и условны.

      Мощность  майкопских глин на Мамаевом кургане достигает максимум 27м. В районе Веселой балки мощность майкопских глин достигает там 90м. 

      НЕОГЕНОВЫЕ  ОТЛОЖЕНИЯ(N₂) 

      Представлены неогеново-четвертичными песками различной крупности. Преобладают мелкие, сменяющиеся пылеватыми. Встречаются прослои песков средней крупности, а также крупных. В песках наблюдаются включения гравия, гальки, кусков песчаника и глиняных катунов.

      Неогеново-четвертичные глины имеют зеленовато-серую, серую  и темно-серую окраску и характеризуются  тонкой слоистостью, проявляющейся  по тонким прослоечкам светлого, мучнистого песка.

      Неогеново-четвертичные отложения представляют собою континентальные  осадки древней гидрографической сети, отложения древних балок, оврагов  и т.п. Мощность описанных отложений  колеблется в очень широких проделах и измеряется несколькими десятков метров. В вертикальных сечениях пески  прослеживаются на глубину до 20 м. 

      ЧЕТВЕРТИЧНАЯ  СИСТЕМА (Q)

      На  территории Волгограда отложения четвертичной системы почти сплошным чехлом покрывают  породы неогена. Ими сложены пойменная  и надпойменная террасы. По условиям отложения они делятся на морские континентальные, а по возрасту на нижнечетвертичные, среднечетвертичные, верхнечетвертичные и современные. Этим отделам соответствуют стратиграфические единицы: бакинская свита /Q_Ib/, хазарская свита /Q_IIhz/, хвалынская свита /Q_IIIhv/ и современные образования /Q_IV/.

      БАКИНСКАЯ СВИТА представлена светло-коричневыми и красно-бурыми, реже серыми песчаными глинами и суглинками со значительным содержанием рассеянных по породе сульфатов и карбонатов. Породы бакинской свиты встречаются в основании второй надпойменной аккумулятивной террасы на Мокрой Мечетке и вскрыты скважинами на склоне Ергеней юго-восточнее балки Отрадной. Мощность их обычно небольшая, но в депрессиях южной части города достигает 20 м.

      ХАЗАРСКАЯ СВИТА представлена разнообразными породами. Среди них глины аллювиального происхождения, песчаные глины, суглинки и супеси. Отложения хазарской свиты распространены по берегу Волги и в устьях древних долин и балок.Ими сложена нижняя половина второй надпойменной террасы, заполнены древние овраги в палеогеновых отложениях эрозионно-абразионной террасы.Отложения хазарской свиты имеют невыдержанную мощность от 0 до 25 м.

      ХВАЛЫНСКАЯ  СВИТА сложена толщей песчано-глинистых осадков морского происхождения. Наибольшее развитие имеют глины жирные тонкослоистые шоколадного и местами зеленовато-серого оттенков. В верхней части толщи и при удалении от берега Волги глины замещаются песками с прослойкой глин и чистыми мелкозернистыми песками  темно-желтого и зеленовато-серого цветов. Глины сильно засорены хлористым натрием и калием, гипса и гидрокарбонатами. Отложения хвалынской свиты в северной половине района распространены на берегу Волги в виде  бухточек и в устьях долин и балок, образуя вторую надпойменную, аккумулятивную часть террасы. Мощность хвалынских отложений колеблется от 0 до 23 м, из них глины в береговом обрыве занимают 13-18 м.

      СОВРЕМЕННЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ представлены аллюво-делювиальными и озерно-болотными образованиями. Аллювий состоит преимущественно из песков мелкозернистых, местами иловатых и глинистых, с прослойками и линзами супесей, суглинка и песчаной глины. Песчаным аллювием сложена пойменная терраса Волги, а песчано-глинистым – пойменные террасы долин и балок. Мощность от 0 до 20 м. Делювиальные отложения представлены преимущественно суглинками, реже супесями и пылеватыми песками. Мощность делювия 2-6 м. Озерно-болотные и пролювиальные отложения распространены в низине второй надпойменной террасы и в выносах оврагов и балок южной части района /пос. Бекетовка/. Представлены они преимущественно глинами песчано-иловатыми и суглинками коричневато-бурыми с включением органических остатков и большим содержанием солей. Мощность озерно-болотных отложений не превышает 5-6 м.