Объект и предмет региональной инженерной геологии

 

Региональная инженерная геология относится к фундаментальным дисциплинам, определяющим содержание инженерной геологии. Кроме нее, в эту группу входят инженерная петрология (грунтоведение) и инженерная геодинамика. РИГ является самым «молодым» направлением, ей немногим более полувека.

Понятие “региональная инженерная геология” впервые сформулировал И.В. Попов в 1961 г. Региональная инженерная геология является разделом инженерной геологии, который занимается изучением закономерностей инженерно-геологических условий строительства и эксплуатации инженерных сооружений в земной коре и на ее поверхности. Она изучает:

1) закономерности проявления на земле факторов инженерно-геологических условий, обусловленные природной обстановкой, в первую очередь, геологическим строением и геологической жизнью местности;

2) комплексы факторов природных условий, определяющих геологические условия строительства и эксплуатации инженерных сооружений на данной территории;


3) инженерно-геологические процессы и явления на основе опыта строительства на данной территории”.

Из определения РИГ, сделанного И.В.Поповым, можно выделить три уровня изучения геологических закономерностей: природная обстановка (геологическое строение и геологические процессы); изменение геологических условий в результате строительства и эксплуатации инженерных сооружений; физико-геологические процессы и явления, возникающие в результате техногенного воздействия.

Среди других формулировок наиболее емким представляется определение РИГ, данное Г.К. Бондариком: «Региональная инженерная геология – это научное направление, которое занимается изучением структуры и свойств геологической среды и слагающих ее компонентов, закономерностями их формирования и пространственной изменчивостью в связи с планируемой и осуществляемой деятельностью человека. В этом определении появилось новое понятие – «геологическая среда».

Под геологической средой, по Е.М. Сергееву (1987), следует понимать верхнюю часть литосферы, которая рассматривается как многокомпонентная система, находящаяся под воздействием инженерной деятельности человека, что приводит к изменению природных геологических процессов и возникновению новых антропогенных (инженерно-геологических) процессов, изменяющих инженерно-геологические условия территории. Верхней границей геологической среды является «дневная» поверхность литосферы нижняя граница определяется глубиной проникновения деятельности человека.

Формулировка Г.К. Бондарика была несколько уточнена: РИГ – это фундаментальный раздел инженерной геологии; она изучает структурно-пространственную организацию и эволюцию геологической среды, состав, состояние и свойства слагающих ее компонентов, их взаимодействия и изменчивость в связи с планируемой и осуществляемой деятельностью человека; другими словами, РИГ занимается изучением инженерно-геологических условий крупных регионов для решения теоретических и практических задач, связанных с освоением этих территорий (В.А. Кирюхин, Л.П. Норова, 2004).

Таким образом, объектом изучения РИГ является «геологическая среда». Можно рассматривать и другие варианты, например, считать объектом исследований РИГ литосферу, ее верхнюю часть, или геологическое пространство (по В.И.Вернадскому), или специализированное геологическое пространство (по М.С.Захарову). Термин «геологическая среда», во-первых, предполагает возможность ее использования для различных форм деятельности человека (обитания, эксплуатации, строительства и др.). С другой стороны, геологическая среда – составная часть природной среды (наравне с водной, воздушной, космической и т.д.), поэтому ее необходимо исследовать во взаимодействии с другими средами и оболочками планеты. Геологическую среду, ее компоненты, пространственную изменчивость можно рассматривать в разных масштабах – глобальном, региональном, локальном, т.е. границы ее изучения могут расширяться или сужаться в зависимости от целей исследования. Кроме того, геологическую среду можно изучать в разном временном диапазоне, начиная от точечного среза, т.е. исследования объекта в динамическом режиме.

Можно выделить три состояния геологической среды: природное, природно-техногенное, техногенно-нарушенное. Оценка инженерно-геологических условий природных (ненарушенных) территорий еще предстоит. Природно-техногенное состояние возникает, если на территории происходит инженерное строительство или осуществляется эксплуатация инженерных сооружений. Техногенное воздействие проявляется во времени и в пространстве. Техногенно нарушенные природные системы образуются, когда процесс техногенного воздействия завершен (например, рекультивированные территории, шахтные поля, где добыча полезного ископаемого закончена, земляные отвалы и т.д.).

О предмете исследований РИГ ведутся споры. Наиболее важным является заключение Г.К. Бондарика, который предметом исследований РИГ считает структуру и свойства геологической среды, определяющие инженерно-геологические условия, и закономерности их пространственной изменчивости.

В.А. Кирюхин и Л.П. Норова считают, что предметом РИГ являются знания об инженерно-геологических условиях крупных территорий, представляющих собой результат взаимодействия и взаимообусловленности компонентов геологической среды. Наиболее важные из них образуют систему порода–вода–газ–живые организмы–инженерные сооружения. Кроме того, взаимодействие указанных компонентов между собой определяет изменение инженерно-геологической обстановки, их характер и последствия. В инженерно-геологической системе могут функционировать не все пять выделенных компонентов, а – четыре, три и даже один (в тех случаях, когда действиями остальных компонентов можно пренебречь).