Қазақстандағы газ және мұнай қоймалары

2.2.4. Геоморфология

Қарастырылып отырған аудан Орал- Ембі (Подуральские) плотосымен Каспий маңы ойпаты сияқты екі ірі геоморфологиялық облыстың шегіне кіреді.

Трассаның басынан 68км-ге дейін жобаланушы газқұбыры Каспий маңы ойпаты арқылы өтеді. Бұл ойпат теңіз төбешіктерінен құралған аккумулятивтік жазықтық болып, оның теңіз деңгейінен биіктігі +150м-ден (-15м)-(-27м) аралығында жатады. Жалпы көлбеулігі Каспий теңізіне бағытталған.

Жазықтықтың беті көптеген онша терең болмаған су ағатын ойық арықшаларымен қапталған, ол арықшалардың желісі оңтүстік-батыс және солтүстік-батыс бағытында болып, төмендей барып, жоғалып кетеді.

Қарастырылып отырған аудан Каспий теңізінің нагонных құбылыстарының әсер  ету аймағынан тыс орналасқан. Газ құбыры трассасының 68км-нен бастап аяғына дейін Орал-Ембі платосы арқылы өтеді, оның солтүстік-шығысында және шығысында Касрий маңы ойпаты жатыр. Орал-Ембі платосы биіктеу структуралық денудоциялық жазықтықтан құралған, онда көптеген куэстовыми градтан, сатылы брондалған склондар, құзды останцевалық төбеліктер және скульптуралық котловандар бар, олардың бәрі өзендермен, орлармен, балкалармен массивтерге бөлінген.

Қазіргі рельефтің қалыптасуына жаңа соляной тектониканың пайда болуы айтарлықтай әсер етті. Массивтердің абсолюттік биіктігі солтүстік-шығысында 300-350м-ден оңтүстік-батысында 50-100м аралығында жатады.

Платоның батыс бөлігі кейінгі уақытта шөгуді бастан кеміргендіктен бұл жерде денудоциялық рельефпен қатар рельефтің аккумулятивтік формалар дамығын.

Газқұбырының ПК 2326+88 – ПК 2442+28 (232-244км) трасса негізінен жартылай бекілген күйінде жатқан Көкжиде құмды массивін кесіп өтеді. Құмды барханның биіктігі кейбір жерлерде 10м-ге дейін жетеді.

 

2.3. Геологиялық құрылысы және  гидрогеологиялық жағдайлары

 

Жобаланушы газқұбырының территориясы Каспий маңы синеклизге жатады, осы аймақ шеңберінде плиоцен – четвертичное время 2 гиоморфологиялық облыс: Орал-Ембі платосы және Каспий маңы ойпаты пайда болған. Олардың геологиялық құрылысы да, инженерлік геологиялық жағдайлары да бір-бірімен тіптен ұқсамайды.

Каспий маңы ойпаты кейінгі плиоценде және четвертичном кезеңде бірнеше рет Каспий теңізінің трансгрессиясына ұшыраған, сондықтан қарастырылып отырған территорияның беткі қабаты, негізінен, Хвалынскими ( ) және жаңа каспий ( ) теңіз шөгінділерінен құралған. Геологиялық құрамына глинистые құмдар, суглинкалар көбінесе супеспет, кейде глиномен аралас болып келетін фауналары бар қабаттар және майда ракуштар қабаттары кіреді. Бұл шөгінділердің жалпы қалыңдығы әдетте 100м-ден аспайды.

Территорияда теңіз шөгінділерінен басқа делювиальдық (dQ), эльювиальдық – делювиальдық (е-dQ), озерно-сорового (lQ), сиректеу аллювиальдық (alQ) және эолового (eolQ) денезисті континентальдық четвертичные отложения тарлған. Олар супестер, суглинкалар, гиналар, майда құмдар және гельдер түрінде жүз береді. Олардың жалпы қалыңдығы бірнеше метрден 70-100м-ге дейін жетеді.

Газқұбырының трассасын өткізгенде бұрғылау скважиналарымен жаңа каспилік аллювиальдық шөгінділерімен көлді-тұзды ойпаттардың су өткізгіш гаризонттары ашылды.

Минералдарға бай тұзды жер асты сулары участоктың ойыс жерлерінен ашылды. Төбешіктердің және увелдардың төбесі дерлік сусыз. Суды сақтайтын породалар супестер мен жеңіл суглиноктар болып табылады. Ылғалдың негізгі көздері жауын-шашын және солтүстіктен, солтүстік-шығыстан ағып келетін регионалдық ағымдар. Табиғи суландыру жағдайындағы жер асты суларының ең үлкен маусымдық көтерілу деңгейі (УГВ) 0,5-0,7м құрайды, ал Қамыс көл көлінің маңында 1,0 м-ге жетеді.

Көл-сортаңды ойларда 0,8-3,8м тереңдікте жер асты сулары табылған, олардың су ұстағыш элементі болып құмдар, супестер және олардың глина мен суглинкадағы қабаттары қызмет етеді. Сортаң ойпаттар аймағы қар еріген кезде және көп жаңбыр жауған кезеңдерде суға толып кетеді, мұндай аймақтарда жер асты суларының деңгейі жер бетіне дейін көтерілуі ықтимал.

Орал-Ембі платасы мелдік жастағы К2 киммерциялық – альпилік структуралық қабаттан құралған. Оның құрамы құмдардан, алевриттардан, фосфориттерден және галькалары  фосфорит желвактары, кристалдық гипс пен слюдалары бар құмды саз балшықты поодолардан тұрады, олар көбінесе алевроитке ұқсас күйде болады. Қабаттың жалпы қалыңдығы бірнеше жүздеген метрге дейін жетеді.

Мелдік породалардың дерлік барлық ауданы делювиальдық (dQ), эмовиальдық делювиальдық (e-dQ), пролювиальдық демовиальдық (p-dQ), сиректеу алмовиальдық  (alQ) және эоловтық  (elQ) генезисті жоғарыальпілік структуралық қабаттық қабықпен қапталған. Қабаттың құрамы супес, суглинок, саз балшық және майда құмдар, олардың қалыңдығы 0,2-0,5 м ден 10,0 м аралығында, кейбір жерлерде 20,0 м ге жетеді.

Гидрогеологиялық жағдайы бірнеше сулы қабаттың барлығымен сипатталады. Газқұбыры трассасы ұңғылау процессінде кейбір ұңғыланған тесіктерден төртінші шөгіндінің жер асты сулары ашылды.

Эолдық шөгінділердің жерасты сулары Көкжиде құмдақ массивінде орналасқан. Су ұстағыш қабаттары шаңды (тозанды) және майда түйіршікті құмдар болып табылады. Қазаншұқырлар мен төбелердің арасындағы ойпаттарда жерасты суларының тереңдігі 3,0-5,0 м ді құрайды. Сулары аз дебитті, химиялық құрамы бойынша натрилі-хлорлы және хлорлы-магнийлі болып келеді.

Аллювиальдық шөгінділердің жер асты сулары Ембі өзенінің ІІ қиылысындағы супестер мен  құмдарда ашылды, су деңгейі жер бетінен 1,3-2,3 м тереңдікте. Суы тұзды (ащы), химиялық құрамы бойынша хлоридті-натрийлі.

 

2.4. Физикалық-геологиялық процессстер мен құбылыстар

Қарастырылып отырған территорияның кеңдігі, гидрогеологиялық және геологиялық жағдайлардың, рельефінің пішінінің және физикалық-географикалық ерекшеліктерінің, әркелкілігі (әр-алуандығы, алуан түрлілігі) төмендегі негізгі физикалық-геологиялық процессстер мен құбылыстардың өрбуіне алып келді:

• эрозиялық;
• эолдық процесстер;
• тұз басу;
• физикалық желденуі;
• шөгуі және ісінуі.

Эрозиялық процессстер. Газқұбыры трассасын қиып өтетін барлық өзендерде бойлық және бүйірлі эрозия жүз береді. Бұл эрозия қазіргі кезде өте баяу жүреді, оны жоғары жақта ұлтанының тереңдеуінен сондай-ақ төменгі жағында шөгінділердің жинақталуынан көруге болады.

Бүйірлік эрозиялық әсерінен өзеннің жағасы және жағалаудағы бірінші террас шайылып отырады.

Орал-Ембі платосының территориясында аса кең тараған эрозия түрі жуылып, жайылып, тау тастарының үйінділері жылжи отырып, олардың, сайлардың, балок, жылғалардың еніде тереңдігі де өсіп отырады.

Баурайларда, денудациялық жазықтар территориясында, террасса мен орлар шеттерінде «стручатая топырақ эрозия» деп аталатын эрозия жүз береді, оның нәтижесінде су шайған терең сызаттар пайда болады.

Эолдық процессстер. Эолдық процесстер дегенде құмды немесе пайда тозаңды породалардың жел әсерінен суырылып, көшіп және жинақталу процессін түсінеді.

Емді өзенінің сол жағалауында желдің әсерінен жартылай бекітіліп жинақталған пішініндегі Көкжиде құмды төбелер массиві көзге түседі. Төбенің биіктігі кей жерлерде 10 м ге дейін жетеді.

Көкжиек құмды төбелер массивінен басқа ауданы онша үлкен болмаған, биіктігі 1-1,5 м ге жететін құмды төбешіктер де кездеседі.

Тұздалу. Тұздалу процессі. Негізінен алғанда ыстық, құрағқ климатты аудандарға тән. Жер бетіне жақын орналасқан тұзды жерасты сулары топырақтың жоғарғы қабатына көтеріліп буланады да, жер бетінде және жердің жоғарғы қабатында тұздардың жинақталып қалуына алып келеді.

Мұндай жерлердің беткі қабаты ауа райы құрғақ күндері тұзды сортаңдармен қапталған болады да, топырақ беті ақ немесе ақшылдау түске ие болады. Егер жаңбыр жауса, жаңбырдан соң солончактар жұмсақ, жабысқақ, адам жүріп өте алмайтын тұзды батпаққа айналады. Одан әрі атмосфералық жауын-шашынның әсерінен тұздар беткі горизонттан тереңге қарай жылжиды, сөйтіп солончактар бірте-бірте құрамы тұзға онша болмаған солонцактарға және сорларға айналады.

Әдетте тұзжинақталу процессі ой жерлерде жүз береді.

Тұздалу процессінің қарқынды дамуы және солончактардың сорлардың, тұз түрін жоғалтуы, тақырлардың және «пухляктардың» пайда болуы Каспий маңы ойпатында аса кең тараған. Аса артық тұздалған жерлер бұл аймақтың басым бөлігін қамтиды.

Физикалық желденуі. Физикалық желдену сирек жүз береді, және ол скалды және жартылай скалды түпкі негіздегі породоларды шығу шектерінде ғана байқалады. Желдену нәтижесінде жерде жарық аймақтар пайда болады және элювиалдық, дресвяндық-суглинкалық шөгінділердің қалыптасуына ықпал етеді.

Шөгу және ісіну. Шөгу және ісіну бүкіл  трасса бойында жүз береді. Жер асты сулары деңгейіне дейін орналасқан суглинкалар, супестер, сиректеу тозаңды құмдар шөгу қасиетіне ие. Қатты, құрғақ, тозаңды және құмды глиналар суланғанда ісіну қасиеті ие. Шөгу мен ісіну трассаның басым бөлігінде байқалады.

 

2.5.  Топырақтың физикалық механикалық  қасиеттері

 

Инженерлік геологиялық белгілері бойынша Батыс Қазақстан ОҚО газқұбырының Құлсары-Шалқар участогының топырағы МЕСТ20522-96 талаптарына сәйкес 6 қабаттан құралған.

Топырақты - өсімдік қабат, суглинкалы,  қалыңдығы 0,3 м шамасында. Қабаттың тығыздығы 1,65 г/см3.

Қоңыр суглинкалар жұқа сазбалшықпен қаптамен, тұздармен және майда ракушкалармен қосылған, темірленген, негізінде қатты, сирек жартылай қатты. Қабаттың қалыңдығы 0,2-3,8 м. Физика-механикалық қасиеті кесте 3 көрсетілген.

Суглинкалар топырақты су деңгейіне дейін ылғалданса тұну қасиеті шығады. Бастапқы тұну қысымы Rs1=0,06 мПа. Тұну бойынша топырақ түрінің шарты I.

Тұнған суглинкаға есептелген қарсылық R0 400 кПа. СНиП 2.02.01-83 бойынша кесте 3.

Тұздалу дәрежесіне байланысты 1,5м; 2,0м; 3,0м тереңдікке дейін суглинкалар әлсізден орташа тұздалған болып келеді. Құрамында тез еритін тұздардың мөлшері 0,835-2,260%, құрамында гипстің мөлшері 0,242-0,765% (кесте 3).

Саз балшық сұрғылт-қоңыр, қалыңдығы 5 м-ге дейін құмдақпен қаптама, ракушкалар қосылған, темірлені іздері және тұздалу ұяшыларымен, қатты және жартылай қатты, жие күшті берікті. Сазбалшықтардан таралуы жергілікті. Сазбалшықтын қалыңдығы 0,6-5,1м. Физика-механикалық мінездеме кесте-4 келтірілген.

Сазбалшық ылғалдану кезінде ісіну қасиеті айқындалады. Бос ісіну шамасы Еsw=0,12 орташа ісіну сазбалшықтар. Ісіну қысымы Рsw=0,28 МПа. Сазбалшықта құм бөлшектердің ішінде (3-6%) шандарға жатады.

Сазбалшыққа есептелген қарсылық R0 шамасы 450 кПа қабылдай ұсынылған және СНиП 2.02.01-83 бойынша 4-кестеде көрсетілген.

Тұздалу дәрежесіне байланысты 1,5м; 2,0м; 3,0м тереңдікке дейін сазбалшықтар аз мөлшерден орташа тұздалған болып келеді. Құрамында тез еритін тұздардың мөлшері 0,963-2,460%, құрамында гипстің мөлшері 0,102-0,750% (Кесте 4).

Құмдақ (супесь) – қоңыр-сарғылт, сазбалшық қабатынан, 10 см дейін тереңдікте суглинкалардан, үлу-қабыршағынан қосылған (ракуш), ремірленген ізінен, тұздалған ұясынан, қатты, торпырақ суынын деңгейінен төмен – берікті және ағымды. Құмадқтың тереңдігі 0,4-3,7 м. Физика – механикалық мінездемесі 5-кестеде келтірілген.

Құмдақ топырақты су деңгейінен жоғары, сулану кезінде тұну қасиетін көрсетеді.. Бастапқы тұну қысымы Rs1=0,03 мПа. Тұну бойынша топырақ түрінің шарты I.

Тұнған құмдаққа есептелген қарсылық R0 шамасы 350 кПа, сулану кезінде 180 кПа қабылданады.

Тұздалу дәрежесіне байланысты 1,5м; 2,0м; 3,0м тереңдікке дейін құмдақтар әлсізден орташа тұздалған болып келеді. Құрамында тез еритін тұздардың мөлшері 0,829-1,596%, құрамында гипстің мөлшері 0,142-0,786% (Кесте 5).

Құмдар қоңыр-сары, майда түйірден шаң түріне дейін орташа тығыздықты, кварцті, саз балшық қабаттамасымен, суглинкалардан, ұлы-қабыршағынан қосылған; төмен ылғалды. Тереңдігі 1,8-4,0 м.

Құмдар үшін 0,5-0,1 мм майда өлшемді бөлшектер 75-92%, ал 0,1-0,01 мм үшін 8-25% құрайды.

Төменде топырақтың физикалық қасиеті көрсетілген:

• табиғаттық ылғалдылығы – 0,08;
• топырақтың тығыздығы -1,62 г/см3;
• құрғақ топырақтың тығыздығы -1,54 г/см3;
• топырақ бөлшектерінің тығыздығы -2,66 г/см3;
• кеуектік коэффициент – 0,76;
• ылғалдану дәрежесі  -0,12;

Майда құмдар үшін есептелген қарсылық R0 шамасы 450 кПа, шаң құмдар үшін R0 шамасы 250 кПа қабылдау ұсынылған және СНиП 2.02.01-83 бойынша көрсетілген.

 

 

 

Кесте -3

Суглинкалардың физика – механикалық қасиеттері

 

Топы-рақтын түрі	Мінездемесі	Өлшем бірлігі	Шамасы	Максималды	Минимальды	Нормативті	Болжамдық есептелуі		Вариация коэффициен-ті
							0,85	0,95
Суглинка	Ағымды шегіндегі ылғалдылығы, WL	өлшемнің бір бөлігі	79	0,38	0,19	0,28
	Ылғалдылығы,  WP	-"-	79	0,26	0,11	0,15
	Беріктілік саны, JP	-"-	79	0,17	0,07	0,13
	Табиғи ылғалдылығ, W	-"-	79	0,20	0,03	0,13			0,04
	Ағымдылық көрсеткіші, Ji	-"-	79	0,28	<0	-
	Ылғалдылық дәрежесі, Sr	-"-	48	0,88	0,16	0,43
	Пористі коэффициент, e	-"-	48	0,96	0,39	0,65			0,02
	Топырақтын тығыздығы, ρ	т/м3	48	2,14	1,51	1,84	1,81	1,80	0,10
	Құрғақ күйіндегі тығыздық, ρd	т/м3	48	1,89	1,41	1,65
	Топырақ бөлшектерінің тығыздығы, ρs	т/м3	48	2,72	2,70	2,72
	УГВ дейінгі Р=300 кПа кезіндесалыстырмалы отырыуы,	өлшемнің бір бөлігі	15	-0,062	-0,006	-0,026
	100-300 кПа аралығындағы жүктеменің  деформация модулі, E	МПа	6/16	12/7	10/3	10/3			0,20/0,30
	Меншікті  ілініс, C	кПа	-/23	-/60	-/39	-/39	-/36	-/35
	Ішкі үйкелістің бұрышы, φ (табиғи ылғадылықта/сумен сінгенде)	Градус	-/23	-/24	-/18	-/18	-/17	-/17
	Тұздардың рамы	%	47	2,260	-	-
	Гипстің құрамы	%	47	0,765	-	-