Серицитовые, кремнисто-серицитовые и филлитовидные глинистые сланцы - тонкоплитчатые породы, интенсивно выветривающиеся и распадающиеся вблизи поверхности на мелкую щебенку. Они образуют наиболее слабые прослои в массивах, часто определяющие их прочность, в частности устойчивость пород на склонах. В сухом состоянии сланцы выдерживают нагрузки от 530*105 до 1100*105 Па.
Песчаники и алевролиты, как правило, тонкорассланцованные.
Породы карбонатно-терригенной и дацито-липаритовой формаций девона распространены незначительно и практически не изучены.
Карбонатно-терригенная формация сложена песчанистыми известняками, доломитами и известковистыми песчаниками, смятыми в полотне складки.
Дацито-липаритовая формация представлена кварцевыми порфирами, заключающими горизонты фельзитов, фельзит-порфиров и лаво-брекчий кварцевых порфиров. Общая мощность толщи 700-900 м.
Большая часть региона (до 80%) сложена породами гранитоидной формации, объединяющей раннепалеозойские гранитоиды, сформировавшиеся в орогенную стадию развития позднебайкальской геосинклинальной области, и позднепалеозойские (возможно, раннетриасовые) гранитоиды и щелочные и субщелочные граниты, образование которых связано с тектоно-магматической активизацией Буреинского массива. Наибольшим распространением пользуются породы нормального ряда. Они слагают обширные поля в несколько тысяч квадратных километров, образованные слившимися, почти не разделенными перемычками вмещающих пород, крупными массивами вытянутой лентообразной либо неправильной формы, как правило, контролируемыми разломами северо-восточного, субмеридионального, реже северо-западного направлений. Часть массивов представляет собой крутопадающие трещинные плутоны, часть в виде пологонаклонных залежей трещинного типа, падающих в южном и юго-западном направлениях. Щелочные и субщелочные граниты образуют несколько мелких штоков, приуроченных к тектоническому нарушению северо-восточного простирания в среднем течении р. Бурей.
Строение отдельных массивов гранитоидов отличается неоднородностью, выражающейся в изменчивости состава пород, их структуры и текстуры, что обусловлено многоэтапностью и многофазностью их внедрения. В пределах хр. Турана преобладают амфибол-биотитовые и биотитовые граниты и гранодиориты, среди которых заключены вытянутые лентообразные тела лейкократовых гранитов. На юге региона развиты преимущественно биотитовые и двуслюдяные граниты, в краевых частях отдельных массивов постепенно переходящие в плагиограниты, гранодиориты и кварцевые диориты. Крайне редко отмечаются мелкие тела диоритов, габбро-диоритов и габбро. Для большей части биотитовых и амфибол-биотитовых гранитов характерна порфировидная структура, обусловленная наличием крупных (до 2,5 мм) вкрапленников калиевого полевого шпата, количество которых нередко достигает 25-40%. Двуслюдяные и лейкократовые граниты обладают среднезернистой структурой, в краевых фациях - мелкозернистой, иногда пегматоидной или порфировой. Наряду с этим в отдельных массивах выделяются все разности пород, от мелкозернистых до крупнозернистых, с незакономерными быстрыми или постепенными переходами. Текстура пород массивная, реже гнейсовидная. Последняя обычно характерна для катаклазированных гранитов, развитых в виде зон северо-восточного простирания шириной в несколько километров вдоль западных склонов хр. Турана и на простирании Буреинского и Тырминского прогибов. Дайковый комплекс, сопровождающий интрузии гранитоидов, представлен жилами (0,1-2 м) аплита, пегматита, гранит-порфира, реже дайками кварцевых порфиров и фельзит-порфиров. Контактовый метаморфизм проявляется в ороговиковании, мигматизации и окварцевании вмещающих пород в зоне шириной от сотен метров до нескольких километров.
Гранитоиды характеризуются повышенной и неравномерной трещиноватостью. Они разбиты многочисленными сбросами северо-восточного, северо-западного и близширотного простирания, сопровождаемыми зонами дробления мощностью от 15 до 200 м, в пределах которых породы рассечены крутопадающими трещинами через 2-20 см. Тектонические трещины и зоны дробления выполнены, как правило, дресвянистыми катаклазитами и милонитами, иногда растертыми до глинистого состояния. Вне зоны сильной тектонической трещиноватости граниты, как правило, массивные (скважины дают 100%-ный выход керна), разбиты лишь трещинами отдельности на крупные блоки (до 1X2) параллелепипедальной формы. Ширина трещин до 1 см, в верхней зоне выветривания - до 10 см. Трещины открытые либо заполнены рыхлым супесчаным или дресвяным материалом. С глубиной ширина трещин уменьшается и в интервале 50-60 м они переходят в плотно-сомкнутые. С поверхности до глубины 3-5 м гранитоиды часто разрушены до состояния щебня и дресвы. Неизмененные слаботрещиноватые разности гранитоидов имеют плотность 2,61-2,8 г/см3, объемную массу 2,6-2,7 г/см3, пористость 1-3,6%, водопоглощение 0,2-0,8%, отличаются высокой механической прочностью, временное сопротивление сжатию в сухом состоянии от 900*105 до 2200*105 Па. Прочность выветрелых и нарушенных разностей 500*105- 700*105 Па при плотности 2,63-2,71 г/см3 и объемной массе 2,56-2,64 г/см3.
Образования андезитовой и дацито-липаритовой формаций позднеюрского и мелового возраста, комагматичные им интрузивные породы и синхронные эффузивам, пространственно тесно связанные с ними пресноводно-континентальные осадки молассовой формации выполняют разобщенные грабенообразные прогибы, расположенные в основном по окраинам региона. Наиболее крупными из них являются Хингано-Олонойский грабен на юге и Селемджинский прогиб на севере.
В строении рассматриваемой группы формаций основная роль принадлежит вулканическим породам. Нижние горизонты эффузивов принадлежат андезитовой формации и представлены андезитовыми пор-фиритами, андезитами, их туфами и лавобрекчиями, слагающими в основном трещинные покровы, достигающие значительных размеров на севере региона. Верхняя часть эффузивных образований, присутствующая лишь на юге региона, принадлежит дацито-липаритовой формации. В ее состав входят часто перемежающиеся фельзиты, фельзит-пор-фиры, кварцевые порфиры, липариты, их туфы и лавобрекчии, заключающие линзы витролипаритов и кислого вулканического стекла. Содержание пирокластических пород колеблется от 20 до 50-70% • На отдельных участках кроме указанных разностей присутствуют даци-товые порфириты, переслаивающиеся с туфами среднего и основного состава.
В тесной связи с эффузивами находятся субвулканические образования, пользующиеся небольшим площадным распространением. Они представлены разностями кислого состава (кварцевые порфиры, гранит-порфиры, плагиопорфиры, фельзит-порфиры) и среднего состава (кварцевые, плагиоклазовые, роговообманковые и диабазовые порфириты) и слагают небольшие штоки (до 10-15 км2), межпластовые залежи (мощностью от нескольких метров до первых сотен метров) и многочисленные дайки (мощностью до 10-15 м), отчетливо приуроченные к разрывным нарушениям, частично представляющие корни покровов.
Терригенные породы залегают в основании и в верхних горизонтах разреза, в краевых частях прогибов, замещая по простиранию вулканогенные образования, а также присутствуют среди последних в виде маломощных линз. По составу это преимущественно конгломераты и песчаники, характеризующиеся исключительно пестрым составом обломков, их низкой сортированностью и окатанностью, резко выраженным туфогенным характером большинства слоев (содержат до 30% пирокластического материала). Среди грубых осадков, в основном в верхней части разреза, отмечаются отдельные пачки, сложенные мелко- и тонкозернистыми песчаниками, алевролитами, аргиллитами с маломощными прослойками углистых аргиллитов и каменного угля. Мощность терригенных отложений непостоянна и колеблется от 25 до" 1000 м.
Породы смяты в крупные пологие (углы падения крыльев 20- 25°) брахиформные, иногда куполовидные складки, с глубиной приобретающие линейность и более крутое падение слоев. Со складчатыми дислокациями сопряжена интенсивная тектоническая трещиноватость. Для образований, залегающих в основании разреза, характерны преимущественно крутые и вертикальные трещины отрыва и скола северовосточного и субширотного простирания. В пределах верхней части комплекса преобладают наклонные взбросы. Крупные разрывные нарушения проявляются на современном эрозионном срезе в виде лайковых полей, зон дробленных и сцементированных кварцем пород мощностью-до 100 м, серий сближенных пустых трещин. Трещиноватость пород распространяется на глубину до 80-100 м, достигая наибольшей интенсивности до 30-60 м (данные 2-го ГГУ). Трещины преимущественно вертикальные, открытые, шириной до 1-2 см вблизи поверхности, иногда они выполнены карбонатами, кварцем, гидроокислами железа либо мелкообломочным материалом. Расстояние между трещинами колеблется от 0,2 до 1 м.
Инженерно-геологические свойства пород разнообразны. Порфириты, андезиты, кварцевые порфиры и фельзит-порфиры - плотные-крепкие массивные породы с плитчатой отдельностью. Временное сопротивление сжатию их свыше 1000-105 Па. Липариты, обладающие повышенной пористостью (до 18%), характеризуются значительно меньшей механической прочностью (230-105 - 520-105 Па). Туфо- и лавобрекчии также плотные крепкие породы, содержат до 30-50% обломков эффузивных пород, кварца, плагиоклаза и других минералов. В мелкообломочных разностях размер обломков не превышает нескольких сантиметров, в крупнообломочных- достигает 1,5-2 м в поперечнике. Туфы - крепкие, слоистые, реже массивные породы различной размерности (от псефитовых до пелитовых).
Субвулканические породы характеризуются порфировой структурой, массивной текстурой, а вблизи контактов - с флюидальной текстурой. Это достаточно крепкие породы, механическая прочность которых зависит от степени их трещиноватости. В слаботрещиноватых разностях временное сопротивление сжатию сухого образца колеблется от 960*105 до 1400*105 Па, в трещиноватых - не превышает 600*105 Па.
Осадочные породы преимущественно массивные, крепкие, в верхних горизонтах слабо диагенезированные. Песчаники от крупно- до мелкозернистых, иногда с включением гальки. Их плотность 2,61- 2,63 г/см3; объемная масса 2,28-2,38 г/см3; пористость 9,5-12,6%;. водопоглощение 1,99-2,09%; временное сопротивление сжатию в сухом состоянии 143-105 - 733-105 Па, в водонасыщенном - 93*105 - 666*105Па. Конгломераты преимущественно крупногалечные с песчаным, глинистым или кремнистым цементом.
Породы базальтовой формации раннего плейстоцена слагают довольно крупные плато вдоль западной границы Хингано-Олонойского грабена, а также ряд мелких покровов вблизи восточной окраины массива. Они представлены переслаивающимися плотными и пористыми базальтами, нередко разделенными невыдержанными по простиранию и мощности глинистыми горизонтами. Изредка встречаются долериты. Пористые разности базальтов слагают, как правило, верхние горизонты, плотные - нижние. Общая мощность формации колеблется от первых десятков метров в небольших покровах и краевых частях плато до 200 м в центральной части плато. Базальты- крепкие и очень крепкие массивные породы, трещиноватые на всю мощность, наиболее интенсивно-трещиноватые до 40-70 м. Трещины обычно открытые, шириной до 2 см, разбивают породу на плитчатую, реже столбчатую отдельности. Наиболее прочными являются плотные базальты, выдерживающие в отдельных образцах вертикальные нагрузки от 690*105 до 1770*105 Па. Для пористых разностей (4-15%) характерны более низкие значения прочности (400*105 - 670*105 Па).
Аллювиальные отложения позднего плейстоцена и голоцена слагают I надпойменную террасу, низкую и высокую, поймы и русло рек. Низкая пойма представлена в основном небольшими косами и островами. Высокая пойма высотой 1,5-3 м (в долине р. Бурей 6 м) и I надпойменная терраса высотой 2,5-6 м (в долине р. Бурей 10 м) ограниченно распространены и прослеживаются в виде отдельных разобщенных участков в долинах наиболее крупных рек. Аллювий характеризуется весьма грубым составом материала, невыдержанностью строения (небольшой протяженностью фаций, их быстрой взаимозамещаемостью) и небольшой мощностью (3-10 м). Русловые фации, резко преобладающие над остальными, представлены галечниками с песчаным заполнителем до 15-30%, в верховьях рек они крайне несортированы, грубоокатаны с примесью валунов, реже глыб и щебня. Пойменные фации незначительной мощности (до 0,1-1,5 м) представлены песками с линзами гравия и гальки, местами с маломощными прослоями супесей и суглинков.
Галечники, от мелких до крупных, содержат до 15-30% гравия, отдельные валуны и глыбы (10-30 см). Характеризуются преимущественно плотным сложением, с поверхности рыхлые. Коэффициент фильтрации их достигает 200 м/сут. Пески преимущественно средней крупности, полимиктовые с примесью гравия и гальки до 25%, рыхлые, коэффициенты фильтрации не превышают 2-3 м/сут.
Склоновые образования позднего плейстоцена-голоцена почти сплошным чехлом мощностью до 3 м покрывают склоны гор. В верхнем поясе средневысотных гор это преимущественно гравитационные образования: глыбы, реже щебень с супесчаным или суглинистым заполнителем, образующие незакрепленные, полузакрепленные и закрепленные осыпи площадью от 0,1 до 5 км2. На большей части региона это нерасчлененные образования, представленные глыбами, щебнем и дресвой с супесчаным, песчаным и суглинистым заполнителем до 20-40%.
В предгорьях и на пологих склонах в
межгорных понижениях преимущественно распространены элювиально-делювиальные и
делювиальные отложения: суглинки, супеси, глины с включением 5 - 35% щебня и
дресвы. На севере региона на ограниченных по площади участках развиты
солифлюкционные образования: глины, суглинки, реже пески с глыбами, щебнем и
дресвой. Нормативное давление 2*105 - 4*105Па.
Глава III. Гидрогеологические
условия
Регион характеризуется преимущественно трещинными водами, залегающими на глубине от 3-5 м в долинах и на пологих склонах до 70-100 м на крутых склонах и водоразделах. Воды преимущественно безнапорные, в зонах тектонических нарушений иногда напорные. Водоносность пород обычно низкая. Дебиты скважин, как правило, не превышают 0,5 л/с (иногда до 1,5 л/с) при понижениях уровня от 2 до 75 м и лишь в зонах разрывных нарушений достигают 1,2-14 л/с при понижениях уровня на 28-35 м. Удельные дебиты уменьшаются с глубиной от 0,01 до 0,001 л/с.
На юге региона выделяются Кимканский и Южно-Хинганский бассейны трещинно-карстовых вод, приуроченные к трещинным и карстовым пустотам в метаморфизованных терригенно-карбонатных породах верхнего протерозоя и нижнего кембрия. Глубина залегания вод колеблется от долей метра до 20-30 м. Водообильность пород крайне неравномерная. Дебит родников изменяется от 0,3 до 100 л/с. Дебиты отдельных скважин при понижениях 0,3-5 м достигают 12-21 л/с.
В речных долинах широко распространен водоносный горизонт четвертичных аллювиальных отложений мощностью до 10 м. Воды грунтовые, залегают на глубине 0,5-1,5 м. Дебиты скважин 3-17 л/с при понижениях уровня на 2-5 м.
К элювиально-делювиальным отложениям четвертичного возраста приурочена верховодка (воды приповерхностного стока). Она появляется лишь в летний период в супесях со щебнем на глубине 0,3-5 м и питает родники, дебит которых 0,1-1 л/с. При вскрытии шурфами верховодка дает притоки 0,1-0,4 л/с.
Все воды региона пресные с
преобладающей минерализацией до 0,2 г/л, по составу гидрокарбонатные кальциевые
или смешанные по катионам. Несколько повышенная минерализация (до 0,4 г/л)
отмечается на локальных участках в зонах тектонических нарушений, обогащенных
сульфидами. Воды здесь гидрокарбонатно-сульфатного кальциево-магниевого
состава. В зоне активного водообмена воды обладают выщелачивающей и
углекислотной агрессивностью, в зоне замедленного водообмена, как правило,
неагрессивны. В районе пос. Кульдур с зоной глубинного разлома связаны
минеральные азотно-термальные воды с температурой, достигающей 74°. По составу
это слабоминерализованные (до 0,36 г/л) гидрокарбонатные натриевые, щелочные
(рН > 9) воды, содержащие до 136 мг/л кремневой кислоты и до 18 мг/л фтора;
выделяется свободный азот.
Глава IV. Современные геологические
процессы и явления
Активно развивающиеся современные геологические процессы на территории региона во многом определены его климатическими особенностями. Резкие суточные и сезонные колебания температур способствуют развитию в гольцовом поясе гор и на крутых склонах процессов морозного выветривания, обусловливающих образование скальных останцов высотой до 30 м, многочисленных глыбовых развалов и осыпей, занимающих значительные площади (до 10 км2).
Большое количество осадков, выпадающих в теплое время года (до 500-600 мм), вызывает высокие летне-осенние паводки. Иногда после интенсивных дождей (до 10 мм/сут) возникают катастрофические наводнения, обладающие огромной разрушительной силой, направленной в основном на подмыв и обрушение берегов, сложенных рыхлыми грунтами (разрушение происходит со средней скоростью 0,2-0,3 м в год), формирование береговых уступов и обрывов. Значительное количество летних осадков благодаря тяжелому механическому составу почв в днищах долин и на пологих склонах приводит также к развитию процессов заболачивания на этих участках.