Изучение оползня на Воробьевых горах. Интересные факты от геологов МГУ
В настоящее время продолжается изучение оползневого склона в районе Воробьевых гор в Москве. Поскольку тема эта не только очень важная, но и интересная для широкой аудитории, мы попросили геологов из МГУ им. М.В. Ломоносова рассказать нам об этой работе и о том, опасен ли оползневой склон Воробьевых гор для ведущегося там строительства и уже построенных сооружений. И вот чем они с нами поделились. Кстати, проиллюстрировали текст мы фотографиями, которые сделали в декабре прошлого года, когда Геологический факультет МГУ и Геоцентр МГУ выполняли там бурение инженерно-геологических скважин с воды. Итак…
Воробьёвы горы – один из самых живописных природных культурных парков в черте г. Москвы. Крутой, местами залесенный склон (высотой до 70 м) со своеобразным грядово-оползневым рельефом, расположенный по правому берегу р. Москвы вдоль реки (абс. отм. уровня воды в р. Москва ~ 120 м), понижается от смотровой площадки (абс. отм. ~ 190-191 м) к устью р. Сетуни и Андреевскому монастырю до абс. отм. 155–160 м. С давних пор Воробьёвы горы – это популярное и любимое место прогулок и отдыха москвичей. Однако они весьма интересны и в геологическом отношении. Бывшие здесь в прошлом, но исчезнувшие ныне в связи с реконструкцией территории, обнажения, а также ископаемая фауна, издавна – с середины XIX века – изучались многими исследователями.
В строении склона широко развиты плейстоценовые отложения ледникового и водно-ледникового генезиса, которые перекрывают породы меловой, юрской и каменноугольной систем, в коренном залегании располагающиеся почти горизонтально. Отложения каменноугольной системы, представленные преимущественно карбонатными породами, и песчано-глинистые отложения батского и келловейского ярусов юрской системы в оползневом процессе участия не принимают и обычно подстилают оползающие породы, хотя на ряде участков глины келловейского яруса могут быть вовлечены в смещение.
Склоновые деформации на Воробьевых горах документально описывались с начала XIX века. Так, в 1817 г. именно на склоне Воробьевых гор был заложен храм в честь победы над Наполеоном в Отечественной войне 1812 г. Однако через пять лет строительство этого грандиозного сооружения было остановлено в значительной степени из-за разрушения оползнями закладываемых фундаментов. В середине XIX в. наличие оползней в районе Воробьевых гор нашло отражение на Карте Московской губернии (Шуберт, 1860). По той же причине в сороковых годах ХХ века высотное здание, впоследствии ставшее Главным зданием МГУ, было передвинуто от бровки склона вглубь водораздела. В 1959 г. на склонах Воробьевых гор рядом со станцией метро "Ленинские горы" (ныне "Воробьевы горы") была сооружена эскалаторная галерея-подъемник, закрытая через 30 лет из-за повреждений, вызванных оползневыми деформациями.
Оползень на Воробьевых горах изучался различными исследователями на протяжении более 150 лет (А.В. Павлов, Б.М. Даньшин, В.В. Кюнтцель и др.), но только с середины XX века на нем были организованы инструментальные наблюдения, выполнявшиеся до 1994 г. В начале XXI века на участке Воробьевых гор от церкви Троицы Живоначальной до метромоста была организована новая сеть мониторинга. Пункты наблюдений располагаются по створам, которые заложены по направлению падения склона от его бровки до уреза р. Москвы и включают в себя грунтовые реперы и инклинометрические скважины.
Основным деформируемым горизонтом являются глины оксфордского яруса юрской системы, они залегают на 15 м ниже уровня воды в реке. Характерной особенностью этих глин является склонность к деформациям ползучести и снижению прочности во времени. Зона смещения расположена ниже базиса эрозии (р. Москва) и выходит к нему в русле реки на значительном расстоянии от берега.
Основная часть современного крупномасштабного оползневого массива "Воробьевы горы" формируется тремя уровнями оползневых блоков, запрокинутых под разными углами в сторону склона, поверхности которых возвышаются над урезом реки Москвы на 15–16 м, 29–33 м и 47–49 метров соответственно. Характер оползневых смещений отражается в особенностях изменчивости строения геологического разреза в пределах каждого из блоков.
Для строения блоков «верхнего яруса» характерны следующие особенности. Все стратиграфические границы в пределах верхнего блока понижены приблизительно на 1,5–2 м, при этом мощность всех свит уменьшается на 1–2 м в нижней части блоков, и до 4 м – в верхней части.
Геологический разрез оползневых блоков «среднего яруса» характеризуется некоторой приподнятостью (относительно положения в пределах ненарушенных приводораздельных участков) границ всех свит на 2–3 м при незначительном (на 1–2 м) уменьшении их мощности.
В пределах блоков «нижнего яруса» нормальная стратиграфическая последовательность отложений установлена только для нижней части вскрытого геологического разреза, сложенной глинами и песками келловейского и батского ярусов (глубины 40 м и ниже). Залегающие выше глинистые отложения оксфордского яруса юрской системы также характеризуются незначительным уменьшением мощности и еще большим выпиранием вверх. Верхняя же часть разреза постепенно теряет признаки нормальной стратификации, что выражается в резком увеличении мощности глин оксфордского яруса, неоднократном повторении отдельных фрагментов разреза и даже в отдельных случаях в обратном залегании слоев или полном перемешивании глинисто-песчаных пород.
Таким образом, оползень, развитый в районе Воробьевых гор, характеризуется сложным (комплексным) механизмом смещения, включающим пластическое течение с формированиями вала выпирания в языковой части, обрушение с запрокидыванием – в средней, и блоковые смещения – в головной. Зона смещения в головной части оползня располагается на глубине 80–100 м, а в языковой – на глубине 30–35 м.
