CC BY
893
Н.Ф. ПЕТРОВ
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КЛАССИФИКАЦИИ ОПОЛЗНЕЙ
Хозяйственная деятельность в пределах таких расчленённых территорий, как Чувашия, часто сопряжена с проблемой оценки устойчивости склонов и выполнения противооползневых мероприятий (ПОМ). Надёжность решения данной проблемы во многом определяется теоретическим уровнем развития оползне-ведения - науки об оползнях, в которой вопросы таксономии её объекта и предмета занимают ключевое положение, являясь индикаторами её теоретической зрелости. Так было на заре развития и других геологических наук (минералогии, петрографии, литологии и др.), так обстояло дело в химии, физике, в биологии. Не является исключением и оползневедение, не сумевшее до сих пор обзавестись, несмотря на свою более чем столетнюю историю развития, Единой унифицированной классификацией оползней (ЕУКО).
Указанными проблемами автор занимается с 1970 г. Однако научные результаты этих исследований [21, 22], опубликованные в Молдавии, мало доступны в России и давно стали библиографической редкостью. Созрела острая необходимость в их переиздании в России с учётом новых публикаций и материалов по территории Чувашии.
Предлагаемая классификация позволяет не только типизировать расчётные схемы и методологию прогнозирования оползней. Её создание является необходимым условием рационального проектирования ПОМ и успешной борьбы с оползневыми разрушительными процессами.
1. Методологические проблемы оползневедения
Исследования автора показали, что основные причины длительного, или со времен Бальцера (1875 г.), застоя теоретического оползневедения [18, с.38; 28, с.37] были методологическими. Оказалось, что в условиях отсутствия ЕУКО наука об оползнях находилась преимущественно в эмпирической стадии развития. Истоки теоретических проблем оползневедения следовало искать в предмете и методологии самой науки, состоянии изученности собственной системы. В них были сосредоточены основные проблемы учения об оползнях. В свете изложенного долгое отсутствие ЕУКО в оползневедении представляется логической закономерностью. ЕУКО не могла возникнуть до решения основных методологических проблем, рассмотренных ниже. Объективные же условия для их решения в виде опубликованного и архивного материала наблюдений, результатов исследований и разнообразных мнений созрели давно.
Поиски путей решения перечисленных проблем привели к методологии системного подхода. Принципы системного подхода применительно к оползням и к другим объектам природы приведены в табл.1. Сформулированные по аналогии с особенностями кибернетических систем [3, с.13; 22, с.89], они послужили основными методологическими принципами в исследовании оползней. В развитие данных принципов можно сформулировать следующие положения науки об оползнях.
1. Оползневые системы обладают всеми признаками систем неживой природы, и проблемы оползневедения следует решать в рамках методологии системных исследований [2 и др.].
2. Таксоны, выделявшиеся в прежних классификациях «по типам деформаций» или «по механизму», представляют собой преимущественно простые оползни. Сложные же оползни в этих классификациях или не рассматривались вообще, или выделялись одной строкой с названием «сложные оползни» [1, 13, 29] без их дальнейшей детализации.
3. Разработать ЕУКО по признакам среды оползнеобразования принципиально невозможно, как и без научного определения объекта и предмета науки.
4. Методология разработки классификации оползневых систем сводится к установлению таксономического разнообразия оползневых механизмов по сущностным признакам и систематизации полученных таксонов с соблюдением правил логики.
5. Возможность классификации сложных оползней появляется лишь после разработки структурного и функционального аспектов оползневых систем; основные таксоны сложных оползней представляют собой структурные элементы четырех уровней организации - от блочного до многоэтажного.
6. Для обеспечения единообразия, полноты и сопоставимости характеристик изучаемых оползней и выравнивания информационного поля следует разработать номенклатуру и единый порядок описания таксонов всех рангов.
Таблица 1
Сравнительная характеристика кибернетических и оползневых систем_______
№ п/п Особенности кибернетических систем [3, с. 13] Особенности оползневых систем [22, с. 89]
1. Системой называется совокупность взаимосвязанных элементов Все природные оползни представляют собой системы различной степени сложности, т.е. совокупности взаимосвязанных элементов
2. Элементом называется объект, входящий в последовательность воздействия, в котором определенным образом преобразуется входной параметр в выходной Элементами оползневых систем являются их части, входящие в последовательность воздействия и играющие в оползневой системе определенную роль
3. Связи между элементами образуют структуру системы Связи между элементами оползня образуют структуру оползневой системы
4. Система может обладать свойствами или выполнять функции, которые существенно отличаются от свойств и функций ее отдельных элементов Оползневая система может обладать свойствами или выполнять функции, которые существенно отличаются от свойств и функций ее отдельных элементов
5. Любая система может быть изображена в виде схемы; схема, изображающая последовательность процессов внутри устройства, называется его функциональной, или структурной схемой Любая оползневая система может быть изображена в виде схемы (кинематической модели). Схема, изображающая последовательность взаимодействия внутренних частей системы, называется структурно-функциональной схемой
6. Элемент изображается в функциональных схемах в виде бесструктурного блока. Такой блок называется черным ящиком Элементы оползневых систем изображаются в кинематической схеме в виде блоков, ярусов и этажей со своими функциональными особен-ностямии
7. Номенклатура логически непротиворечивой классификации простых оползней должна состоять из таксонов четырёх-пяти последовательно соподчинённых рангов, полученных по динамическим и генетическим признакам. При меньшем количестве рангов получение ЕУКО невозможно, так как при этом неизбежно нарушаются правила логики.
8. Любой реальный оползень одновременно принадлежит к номенклатурным таксонам всех рангов ЕУКО.
Перечисленные положения свидетельствуют о принадлежности оползневе-дения к самостоятельной науке об оползнях со своим объектом и предметом, с собственной методологией и связями с другими науками.
2. Определение основных понятий оползневедения
2.1. Объектом оползневедения является в широком смысле все разнообразие оползней естественного и техногенного происхождения, распространенное на Земле, а в узком - изученные и описанные в литературе оползни, информация о которых доступна для научного исследования. В отличие от понятий «оползневое явление и «оползневой процесс», на которые обычно делят понятие «оползень», в последнем достаточно полно схвачено содержание данного природного образования.
Путём анализа 11 наиболее популярных определений понятия «оползень» сформулировано следующее уточнённое определение. Оползень - это специфическое геологическое тело, формирующееся путём отделения части горных пород, слагающих склоновый массив, и последующего его смещения [21, с.18]. Оползневой процесс отличается от всех других гравитационных склоновых процессов двумя особенностями: в процессе смещения 1) сохраняется у оползневого тела материальная связь со средой своего образования 2) возникает стенка срыва - видимая часть поверхности или зоны смещения. Эти два признака позволяют отличать оползни не только от обвалов и осыпей (по признаку сохранения связи со средой), но и от ползучести, десерпции (по наличию стенки срыва). Таким образом, оползень - это система горнопородных или грунтовых тел с определенными структурными, функционально-динамическими и другими свойствами и отношениями, формирующаяся при оползневом процессе. Оползневой процесс -это процесс отделения части горных пород (грунтов), слагающих склоновый (приоткосный) массив, и её смещения, при котором сохраняется материальная связь со средой и возникает стенка срыв. Из приведённого определения оползня вытекает следующее принципиальное научное положение: признаки окружающей среды не входят в определение оползня и, следовательно, не являются для него собственными и не могут быть признаками естественной классификации оползневых систем.
2.2. Для понятий простой и сложный оползень предложены следующие определения[21, с.39]. Простые оползни - это одноблочные образования. Им соответствует простой механизм или простая система из двух тел - смещающегося (оползневое тело) и неподвижного (ложе оползня). Разнообразие простых оползней определяется разнообразием типов движений оползневых
тел (блоков) и геологических процессов, уменьшающих прочность грунтов основания оползневых тел [7, с.63]. Блоки - это вещественные элементы оползневой системы, все точки которых характеризуются одинаковым типом движения и деформационного поведения. Сложный оползень - это многоблочный оползень или закономерное сочетание простых оползней. оползни представлены целостными многокомпонентными системами ярусного, этажного строения. Ярус оползневой - оползневое тело второго уровня организации (одноблочное или многоблочное), характеризующееся общей стенкой срыва и общим языком. Этаж оползневой - оползневое тело третьего уровня организации, представленное одним ярусом или несколькими ярусами, расположенными друг над другом. Разнообразие сложных оползней определяется разнообразием естественных сочетаний структурных компонентов различного строения и состава. Понятия простой и сложный применительно к оползням логичнее связывать со структурной сложностью оползневых систем, а не с масштабностью явлений [9, с. 206] и тем более не со случаями перехода оползня в другое явление, например в обвал, осыпь, и наоборот [1, с. 55]. Даже грандиозный по размерам оползень может быть простым по строению. Случаи же перехода движений одного класса (обвал) в движения другого (оползень) следует называть не сложными оползнями, а сложными склоновыми движениями. До сих пор эти понятия не имели научных определений и использовались в различных значениях [1,9, 19, 29 и др.].
2.3. В имеющихся публикациях в качестве оползневых тел и их структур чаще рассматривались литологические, тектонические и другие особенности геологической среды [34, 35 и др.]. В некоторых работах рассматривались и части оползневых систем [4,15,31]. Оползневые тела действительно являются геологическими телами экзогенного происхождения наравне с делювием, аллювием, пролювием и др. Специальные исследования объемов понятий «оползневое тело», «структуры оползневых систем и их частей» были выполнены автором ранее [18, 22-24]. Степень изученности структурных компонентов и структурного разнообразия оползней и достаточности понятийного аппарата для описания этого разнообразия относится к объективным показателям научного уровня оползневедения. .
2.4. Оползневые тела представлены структурами четырёх уровней организации, являющимися по существу системами, в порядке соподчиненно-сти, блочного, ярусного, одноэтажного и многоэтажного строения. В совокупности они составляют все структурное разнообразие оползней.
Блоки отличаются друг от друга особенностями происхождения и движения. Разнообразие ярусов определяется особенностями формирования систем во времени и в пространстве, их субстратным разнообразием. Для описания структурных таксонов проанализировано по публикациям около 100 признаков [21, с.42; 22, с.25] и среди них выделено семь динамических, шесть функциональных признаков, а также двадцать два признака отношений и связей частей данных систем. Обоснованы принципы таксономии перечисленных
структурных компонентов оползневых систем. Иерархическая соподчинён-ность между этими структурными понятиями напоминает связи между понятиями минерал, горная порода, геологическая формация.
2.5. Понятие оползневая система и отношение этой системы к природным системам более высокого ранга (к системам склон, геологическая среда и др.) относятся к фундаментальным понятиям оползневедения. Они предопределяют необходимость и направление применения принципов системного подхода к изучению теоретических основ оползневедения. Несмотря на давнее происхождение (В.Н. Славянов, 1951), понятие «оползневая система» не получило должного развития. В результате наука вплоть до настоящего времени окончательно не определилась с объектом и предметом своих исследований. Автором рассмотрены отношения оползневых систем к другим системам окружающей среды и показано, что оползневые системы являются подсистемами системы «склоновый массив», а последняя сама - подсистемой системы «геологическая среда». Из данного положения вытекает следствие принципиальной важности: в таксономической процедуре с объектами природы (минералы, горные породы, оползни и др.) можно оперировать только собственными признаками рассматриваемого объекта или системы.
2.6. Предмет, виды и цели классификации. Ряд принципиальных положений теоретического оползневедения связан с процедурой реализации таксономического аспекта оползневых систем. К ним относятся и вопросы о предметах, видах и целях классификации, о количестве «правильных» классификаций и методах их составления, находившиеся вплоть до сегодняшних дней [17 и др.] в стадии обсуждения.
Дискуссионный вопрос о предмете классификации автором решён в пользу понятия оползневый механизм, или системы взаимодействующих между собой путём соприкосновения оползневых тел, совершающих определённые движения относительно друг друга и неподвижного ложа [21, с.31]. Приведённое определение резко отличается от более абстрактных определений типа «... совокупность промежуточных состояний...» большинства других учёных [5 и др.]. По мнению Е.П. Емельяновой [28, с.58], имеет право на существование классификация любого аспекта оползней (и процесса, и явления, и модели оползней, например, расчетных) при условии четкого определения его предмета. Объект нашей классификации - природные оползни, т.е. оползневые тела с определенными границами, массой, состоянием, составом, строением и соответствующим ему формой движения, являющейся сущностным признаком. Опыт многих поколений исследователей показывает, что структурно-функциональная графическая модель оползня - наиболее наглядная форма представления результатов познания его сущности. По мере углубления в сущность явления совершенствуется его модель. Сконструированная по строгим принципам системного подхода модель - не плод фантазии исследователя, а научный результат познания сущности явления. Сущность оползня заключается, как оказалось, в особенностях его строения и движения, и
выражается в кинематических моделях, изображающих оползневые механизмы. Последние и служат предметом классификации оползневых систем. Такой оползневый механизм - это модель реального оползня с познанной сущностью, и только он может претендовать на роль предмета классификации. Не познанные, не изученные оползни (явления) с неизвестным механизмом предметом таксономии быть не могут. Построенная же в соответствии с развиваемыми в статье принципами такая модель содержит все необходимые для классификации динамические и структурные признаки.
Е.П. Емельянова [28, с. 122] определяет тип оползня как устойчивое сочетание признаков, получающее свое название по характерному признаку. Последовательное развитие данного тезиса путем анализа признаков и выделения среди них характерных, существенных могло привести исследователя не только к формулировке основных принципов составления ЕУКО, но и к ее созданию. Однако этого не произошло, по нашему мнению, потому, что предметом классификации остались оползневые явления, «а не их модели, или расчетные схемы...» [28, с. 122]. Непризнание за моделями оползневых систем их сущностной роли лишает науку её предмета, заводя проблему получения ЕУКО в тупик.
В литературе рассматривается множество видов классификаций оползней под названиями глобальные (универсальные) и региональные [12, с.14], общие и частные [7, с. 61], правильные и неправильные [28, с. 44] и др. Выделялись также классификации по структуре (одномерные и многомерные, иерархические и статистические), по содержанию (типологические, генетические, морфологические) [28, с. 62], по относительному возрасту, размерам и форме в плане и др. [28, с. 125]. Анализ перечисленных видов классификаций показал [21, с. 13], что в науках о Земле более обоснованным представляется подразделение классификации на естественные, искусственные, вспомогательные и региональные. Признаками-основаниями естественной классификации могут быть не любые признаки объекта, а только сущностные. Поэтому таких классификаций не может быть много: в принципе она должна быть в единственном числе (бритва Оккама: сущности не следует умножать без необходимости, ибо она одна [21, с.18]). По академику Б.С. Соколову, в ее основе лежит признание базисного закона природы - возможности её естественной таксономии, не зависящей от целевых установок исследователя [11, с.23, с.361]. Подобные классификации всегда общие, универсальные, наподобие классификации химических элементов Д.И. Менделеева или классификаций минералов, горных пород и др. Искусственные классификации строят на произвольно взятом признаке в зависимости от цели субъекта, а вспомогательные - на собственных, но несущностных признаках объекта (по размерам, по возрасту, по форме в плане и др.). Основное предназначение этих классификаций - помочь отыскать по внешним признакам нужный объект из множества. Количество искусственных и вспомогательных классификаций неограниченно.
Существенную роль в оползневедении играют региональные классификации [7, 12, 28]. Они должны отражать, по нашему мнению, результат и потенциальную возможность реализации таксонов естественной классификации в конкретных природных условиях того или иного региона.
Не признавая реальность понятий сущностный признак [28, с.123], естественная классификация [28, с. 44], оползневый механизм, невозможно получить ЕУКО. Широко распространённое в литературе мнение о том, что все классификации, в том числе и классификации оползней, - искусственные построения [7, с.61 и др.], объясняется, по И. Пригожину [27, с. 233], «неспособностью многих исследователей воспринимать эволюционную организацию природы, естественную таксономию вещей».
Вопросы о цели и количестве классификаций тесно связаны между собой и обычно решались в пользу множества целей и множества классификаций [7, 10, 12, 25, 28, с.39; 30], хотя высказывались и пожелания о важности разработки единой естественной универсальной классификации [28, с.120]. Автор придерживается точки зрения, что естественная организация окружающего мира не нуждается в каких-либо целевых установках субъекта. А если всё же говорить о цели, то её можно сформулировать так: познание сущности изучаемого класса объектов, выделение у них сущностных признаков и деление предмета классификации по этим признакам на подклассы и более мелкие таксоны, установление связей между этими таксонами различных рангов. Исходя из упомянутого выше базисного закона природы, естественная классификация может быть и одна, вспомогательных - несколько, а искусственных - много.
В 80-х годах прошлого столетия при одновременном существовании десятков классификаций и отсутствии критериев их оценки трудно было отдавать предпочтение какой-то одной из них. В этой ситуации витало мнение о возможном сосуществовании нескольких «правильных» схем. Критерием правильности схемы считается её соответствие правилам логики. Таким образом, одни учёные отрицали наличие правильных классификаций среди существующих [28, с.38], а другие их находили [28, с.45]. Исследования автора подтвердили правоту Е.П. Емельяновой и Г.И Тер-Степаняна об отсутствии среди существующих классификаций схем, пригодных на роль ЕУКО.
Методы составления классификаций. В данной работе рассмотрены, вслед за Е.П. Емельяновой, три способа получения ЕУКО [28, с.120]. Первый -выбор одной схемы из множества существующих. Но он неосуществим в связи с отсутствием среди них удовлетворительной схемы. Второй способ - логический (по Тер-Степаняну, дедуктивный), на основе «заранее заданных принципов и заранее выбранных признаков»[28, с. 41], Е. Емельянова считает наиболее простым, лёгким, но скандальным. Третий способ - эмпирический (у Тер-Степаняна - индуктивный), менее восприимчивый к критике путь создания естественной классификации. Реализация метода требует сбора фактического материала по всему миру и описания его по единой методике с использовани-
ем единой понятийно-терминологической базы. Против данного метода возражает Тер-Степанян [28, с. 41], так как при этом труднее обеспечить логичность и стабильность классификационных схем.
Исходя из принципов составления классификаций минералов, горных пород и грунтов, систематики животных и растений и др. сделан вывод о предпочтительности второго метода - дедуктивного, теоретического по сути [4, 21]. Метод предполагает монографическое изучение богатого наследия с системных позиций [2 и др.] с соблюдением принципов преемственности и историзма, а также правил формальной логики и классификации. Такая работа сопряжена с анализом существующих классификаций с позиций соблюдения в них упомянутых правил логики (табл. 2) и с составлением подробной синонимики существующих таксонов [21, с. 61].
Исследования показали, что логическому методу нет альтернативы.
Необходимость в рассмотрении правил классификации вызвана тем, что сведения об их нарушениях в классификациях редко сопровождались анализом примеров самих нарушений. Давно назрела необходимость в выполнении такой неблагодарной, но методологически неизбежной работы по выяснению обоснованности негативных оценок состояния теоретического оползневедения. Эти вопросы детально рассмотрены в [21, с. 12], а в табл. 2 приведены 17 правил формальной логики, которые частично систематизированы и отредактированы автором.
2.7. В результате анализа существующих мнений по вопросам номенклатуры [7, 9, 12, 33 и др.] сделан вывод о целесообразности использования в таксономии оползней схемы ранжирования (класс, группа, тип, вид), разработанной для грунтов.
Таблица 2
Правила классификации природных объектов
I. Правила формальной логики (ФЛ) 2. Общие сущностные правила классификации (ОС) 3. Правила определения понятий (ОП) 4. Правила деления понятий (ДП)
1.1. Достаточного основания. Истинность мысли обосновывается другими мыслями, истинность которых доказана. 2.1. Классификация отражает закономерности развития классифицируемых объектов и связей между ними. 3.1. Понятие определяется через ближайший род и видовое отличие. 4.1. Единство основания: класс делится на подклассы по единому основанию, зависящему от цели деления (классификации).
1.2. Исключения третьего. Из двух противоречивых высказываний по одному и тому же предмету и в одно и то же время одно непременно ложно. 2.2. Основанием для деления служат не любые случайные, а наиболее существенные важные признаки. 3.2. Соразмерность определения: определение понятия должно быть не слишком узким и не слишком широким. 4.2. Соразмерность деления, или принцип полноты понятий: объем подклассов данного класса равен объему класса.
I. Правила формальной логики (ФЛ) 2. Общие сущностные правила классификации (ОС) 3. Правила определения понятий (ОП) 4. Правила деления понятий (ДП)
1.3. Противоречия. Две противоречивые мысли об одном и том же предмете не могут быть одновременно истинными. 2.3. Понятие не только определяют, но и устанавливют его объем. 3.3. Отличительные признаки данного подкласса отсутствуют у других подклассов этого же класса. 4.3.Взаимная исключаемость подклассов, или принцип независимости понятий: подкласс данного класса не входит в состав другого класса.
1.4. Тождества. Мысль, проводимая в данном умозаключении, имеет при повторении аналогичное содержание. 3.4. Определение не содержит порочного круга. 4.4. Недопустимость скачков, или принцип непрерывности в делении: основанием деления на подклассы является особенность признака, служащая основанием при выделении класса.
3.5. Признаки перечисляются в утвердительной форме.
3.6. В определении отсутствуют противоречия между признаками.
Порядок описания оползневых таксонов рассмотрен в [21, с. 87]. Для типов рекомендуются следующие статьи: 1) название типа с фамилией автора и с годом установления таксона; 2) изображение оползня (схема, модель, рисунок, фотография); 3) диагноз; 4) синонимика; 5) фактический материал; 6) описание; 7) сравнение; 8) замечания. Для крупных материнских таксонов ранга класса и подкласса состав статей может быть изменён. Общий порядок описания оползней с использованием единой терминологии необходим для получения сопоставимого фактического материала, создания понятного всем специалистам банка данных по оползням тех или иных регионов.
3. Исследование признаков оползневых систем
Системный анализ признаков оползней. Известно, что понятие - это совокупность существенных признаков. Существенными признаками понятия «оползень» являются признаки механизма, т.е. признаки процесса отделения и смещения оползневого тела, и признаки строения, структуры этого тела. Автором исследованы и систематизированы по литературным данным [1, 4, 5-7, 10, 20, 25, 30, 31-33, 36 и др.] более 40 признаков простых оползней [21, с.42] и более 50 признаков сложных [22, с.53]. Признаки простых оползней отделены от признаков сложных и пронумерованы. Под этими же номерами они фигурируют и в этой статье. При этом оказалось, что классификационными признаками простых оползней служат признаки движения оползневых тел и деформирования грунтов основания, а классификационными признаками сложных - структурные и функциональные признаки оползневых тел.
Наряду с признаками естественных классификаций рассмотрены и признаки искусственных, вспомогательных и региональных классификаций, а также их роль в оползневедении. Для каждого вида классификации приведены признаки деления материнских таксонов на дочерние и группировки дочерних - в материнские. Выявление таксономических признаков производилось путём последовательного деления их на собственные, несобственные и промежуточные, собственных признаков - на таксономические и нетаксономические (смешанные), а таксономических - на сущностные и несущностные. Все классификационные
признаки оказались в составе сущностных, подразделённых, в свою очередь, на динамические, структурно-функциональные, субстратные и генетические.
Совершенно другой подход потребовался для таксономического анализа сложных оползней. Характерные для них более пятидесяти признаков подразделены на названия вещей (оползневых тел) и свойств вещей, а также на признаки отношений и связей вещей. Принципиальную роль здесь сыграло выявление в строении оползней общей закономерности, выражаемое в понятии «уровни организации оползневых тел» и в подобранных для этих тел названиях блок, ярус, этаж. Эти структурные элементы (вещи) позволили охватить всё разнообразие реальных оползней (как по строению, так и по размерам) в рамках единой классификации. Этому способствовало и наличие в публикациях соответствующих терминов, отражающих происхождение, строение и взаимоотношения этих тел. К ним относятся, например, субстратные признаки (однородный, комбинированный), признаки развития тел во времени (одновременно, последовательно) и пространстве (прогрессивно, регрессивно) и др.
Признаки простых оползней (их 45) (табл. 3 и 4) проанализированы для установления признаков-оснований естественной классификации. Среди них установлено 23 собственных признака, 9 - несобственных и 6 - смешанных [21, с. 46]. Собственные признаки включают 18 таксономических признаков и 5 нетаксономических, а таксономические - 13 сущностных и 5 несущностных. Среди сущностных признаков к динамическим относятся признаки № 10, 18, 20, 30, 31, 32; к структурно-функциональным - № 6, 7, 33, 34; к субстратным - № 11 и к генетическим - № 14, 22. Доказано, что выявленные динамические признаки иерархически соподчинены между собой [21, с. 42], и их вполне достаточно для получения полной непротиворечивой четырёх-пяти уровневой классификации простых оползней (табл. 4). Классификация представлена 12 типами простых механизмов, распределённых по четырём группам, группы - по двум подклассам, образующим класс оползней. Как видно из табл. 4, для получения ЕУКО простых оползней понадобились 7 признаков, из которых 4 были известны и раньше, а остальные признаки (№ 38, 41, 43) сформулированы впервые. В полученной схеме класс оползней делится по признаку 38 (особенность основания оползня) на два подкласса, подклассы же - на четыре группы (по две в каждом подклассе) по признакам 39 и 40 соответственно. Группы подразделяются по собственным признакам на типы: в группе выдавливания - два типа (по признаку 41), в группе «особенных» - четыре (по признаку 42), в группе скольжения - два типа (признак 31) и в группе течения - три типа (признак 43).
Определены номенклатурные ранги таксонов и их границы, проанализированы иерархические связи между ними. Принципиально важным является в схеме обоснование близкой связи между группами оползней скольжения и течения, с одной стороны, и группами оползней выдавливания и «особенных» - с другой, на более высоком номенклатурном уровне ранга подкласса. Аргументом для объединения упомянутых групп в подклассы стало понятие о слабом основании. Это позволило группе особенных оползней впервые обрести в общей классификации своё естественное место, а сама классификация простых оползней (по признакам движения и происхождения) стала полной, логически более стройной и открытой для дальнейшего совершенствования. Ранг некоторых таксонов (к
типу или к подтипу следует относить, например, оползни «сброса» и оползни вязкопластического течения) остаётся спорным.
Таблица 3
Классификационные признаки оползней
№ п/п Автор Признак Подразделение по признаку
1. Саваренский Ф.П., Попов И.В. [25, табл. 8] положение оползней по отношению а) к склону, б) к уровню водотока, водоема наземные, подводные, на склоне, с захватом подошвы склона и др.
2. Саваренский Ф.П., Попов И.В. [25, табл. 8] форма в плане глетчерная, полуциркульная, вытянутая поперёк движения
3. Саваренский Ф.П., Попов И.В. [25, табл. 8] характер поверхности ровная, бугристая, глыбистая, ступенчатая, террасированная
4. Саваренский Ф.П., Попов И.В. [25, табл. 8] нарушения или смещения на поверхности земли и их характер по видам деформации почвенного покрова, леса, строений
5. Саваренский Ф.П. [30] происхождение поверхности скольжения асеквентное, консеквентное, инсек-вентное (см. признак 27)
6. Саваренский Ф.П. [30] глубина захвата поверхностные - до 1 м, мелкие - до 5 м, глубокие - до 20 м, очень глубокие
7. Саваренский Ф.П., Попов И.В. [25, табл.8] число поверхностей скольжения одна, две, больше двух
8. Саваренский Ф.П. [30] крутизна поверхности скольжения очень пологая - до 5о, пологая - от 5 до 45о, крутая - более 45о
9. Саваренский Ф.П., Попов И.В. [39, табл.8] типы оползающих пород: а) генетические, б) петрографические а) перечень шести возможных сочетаний типов пород (почвы по делювию и др.); б) пять возможных сочетаний типов пород (пески по глинам и др.)
10. Павлов А.П. [20] типы оползания или начало движения детрузивный, деляпсивный, смешанный
11. Саваренский Ф.П., Попов И.В. [25, табл.8] характер двигающихся масс а) массивные (глыбы, пакеты), б) нарушенные (пластичные, полужидкие, раздробленные)
12. Саваренский Ф.П., Попов И.В. [25, табл.8] изменение профиля склона: а) естественное, б) искусственное а) подмыв основания склона эрозией, абразией; б) подрезка основания или подсыпка
13. Саваренский Ф.П., Попов И.В. [25, табл.8] источники сил, двигающих породы: а) естественные, б) искусственные, в) смешанные а) вес породы, гидростатическое и гидродинамическое давление, сейсмические толчки и др.; б) перегрузка, сотрясения и вибрации; в) сочетания сил, перечисленных в а) и б)
14. Саваренский Ф.П., Попов И.В. [25, табл.8] внутренние изменения в породах, уменьшающие их устойчивость «размягчение», суффозия, выветривание, растрескивание, оттаивание
15. Саваренский Ф.П., Попов И.В. [25, табл.8] характер и форма увлажнения различные способы увлажнения: по трещинам, по слоистости, родники, застой поверхностного стока и др.
№ п/п Автор Признак Подразделение по признаку
16. Саваренский Ф.П., Попов И.В. [25, табл.8] воды, поступающие в породы, слагающие склон: а) естественные - 6 типов; б) хозяйственные и технические - 5 типов
17. Саваренский Ф.П., Попов И.В. [25, табл.8] 1) возраст оползней: а) современные; б) древние а) движущиеся, приостановившиеся, остановившиеся; б) открытые, погребенные, деляпситы
2) давность подвижек (для современных оползней) свежие, недавние, давние, старые
18. Саваренский Ф.П., Попов И.В. [25, табл.8] характер движения сдвиг однократный или повторяющийся, непрерывное движение
19. Богданович К.И., 1911[7] по характеру захвата горных пород оползни 1 и 2-го порядка
20. Емельянова Е.П. [7, с. 62] направление развития процесса (по данным шведских исследователей) 1) при единовременном нарушении равновесия; 2) при последовательном возникновении ряда этапов нарушения равновесия: а) прогрессивные; б) регрессивные
21. Дранников А.Н. [6] литологостратиграфические подразделения, слагающие склон разновидности по приуроченности движения к породам определённого возраста и происхождения
22. Емельянова Е.П. [7, с. 64] причина и характер разрушения пород деление оползней на нормальные и особенные
23. Емельянова Е.П., Попов И.В. [7, 25] возраст и фазы развития (см. признак 17) разновидности, образовавшиеся при современном и ином базисах эрозии
24. Емельянова Е.П., Попов И.В. [7, 25] морфология оползней (см. признак 2) восемь простых форм: циркообразные, фронтальные и др., сложные - сочетания простых форм
25. Емельянова Е.П. [7] геологические условия их зарождения три типа: в почти горизонтально залегающих слоях, по наклонным поверхностям ослаблениями др.
26. Емельянова Е.П. [7] роль подземных вод (см. признак 16а) два типа: оползни, испытывающие 1) большое влияние подземных вод и 2) незначительное их влияние
27. Емельянова Е.П. [7] структура оползневого склона и положение поверхности смещения (см. 5) три типа ф.п. саваренского: асеквент-ный и др.
28. Емельянова Е.П. [7] положение оползня на склоне (см. признак 1а) два типа: доходящие и не доходящие до подошвы склона
29. Емельянова Е.П. [7] степень захвата основания склона два вида: подошвенные и висячие
30. Варнес Д. [1], Тер-Степанян Г.И., 1971 г. особенность движения тела оползня скольжение, выдавливание, течение, смешанное движение
31. Д. Варнес [1], Тер-Степанян Г.И., Гольд-штейн М.Н., 1970 г. особенность скольжения вращательное, плоское (блоковый сдвиг и скольжение наносов)
№ п/п Автор Признак Подразделение по признаку
32. Варнес Д. [1], Петров Н.Ф. [22] развитие частей оползневой системы во времени (см. 18, 20) одновременно, последовательно; однократно, многократно
33. Варнес Д. [1] взаимодействие частей оползневой системы наложенные, сопряжённые
34. Тер-Степанян Г.И. [31], Петров Н.Ф. [18] количество блоков, ярусов, этажей в системе одноблочные, многоблочные; одноярусные, многоярусные и др.
35. Корженевский И.Б., 1964 г., Емельянова Е.П. [7], Петров Н.Ф., 1984) генетические типы склонов, к которым приурочены оползни морские, речные, овражные
36. Коллен А., 1846 [7] глубина захвата склона оползнем (см. признаки 6 и 29) в зоне (мелкие) или ниже зоны (глубокие) сезонных колебаний температуры и влажности
37. СН-519-79 масштабность и объем оползневых масс от небольшого (сотни м3) до грандиозного (десятки миллионов м3)
Таблица 4
Признаки-основания естественной классификации
№ при- знака Признак Таксоны по признаку Значение и иерархический уровень признака
38 Особенность основания 1) со слабым основанием (оседания); 2) с прочным основанием (жестким ложе) 1-й уровень деления (класс оползней на два подкласса)
39 Особенность смещения тела оползня по жёсткому ложу 1) скольжения 2) течения 2-й уровень деления (подкласс оползней с прочным основанием на группы)
40 Природа слабого основания (с.о.), оседание 1) первичный ОДГ (возрастание градиента напряжений), выдавливания; 2) вторичный ОДГ (в результате физич. и химич. процессов), особенные 2-й уровень деления (подкласс оседания на группы выдавливания и особенные по особенностям ОДГ)
41 Строение зоны первичного основного деформирующегося горизонта (ОДГ) 1) слабый слой (ОДГ) залегает под жестким слоем; 2) слабый слой - зона в однородных породах 3-й уровень деления (группа выдавливания на типы: одесский, молдавский)
42 Процессы, формирующие вторичный ОДГ 1) просадка; 2) суффозия; 3) выщелачивание; 4) растворение (карст) 3-й уровень деления (группа особенных оползней на типы: проседания, выплывания, разжижения, карстовые)
31 Особенность скольжения оползневого тела 1) вращательное; 2) плоское; 3) сбросовое 3-й уровень деления (группа скольжения на типы)
43 Особенность течения оползневых масс 1) вязкое; 2) вязко-пластическое; 3) пластическое 3-й уровень деления (группа течения на типы)
В процессе анализа признаков простых оползней обособились и признаки-основания вспомогательных и региональных классификаций. Признаками-основаниями вспомогательных классификаций стали 4 несущностных собственных признака из табл. 3 (№2,17, 36, 37), а признаками-основаниями региональных - особенности геологической среды, т.е. несобственные признаки из табл. 3 и 4 (№ 21, 35, 44, 45) и их аналоги. Эти особенности природной среды в различных сочетаниях могут образовать бесчисленное множество региональных типов склоновых массивов со свойственными им видами оползневых деформаций. Но связь между особенностями геологической среды и типами оползневых механизмов больше вероятностная, чем детерминированная. Поэтому строить общие и тем более единые классификации оползней по признакам среды [3, 11, 12, 21 и др.] теоретически некорректно, а практически невозможно, что и доказано историей оползневедения [28]. Не случайно эти признаки не входят в определения объекта и предмета рассматриваемой науки.
Заключение
1. Методологическую основу работы, открывающую путь к ЕУКО, составляют следующие положения: 1) проблемы, связанные с реализацией таксономического аспекта оползневых систем, относятся к основным проблемам оползневедения; 2) в таксономическом аспекте сосредоточена парадигма, сущность оползневедения, и о его теоретической зрелости можно судить по состоянию проблемы классификации его объекта исследования; 3) объектом оползневедения является оползневое тело, и признаки этого тела относятся к собственным признакам оползней; 4) собственные признаки, входящие в определение объекта, относятся к сущностным признакам; 5) среди сущностных признаков находятся и признаки-основания естественных классификаций, и ими являются динамические, генетические, субстратные и структурно-функциональные особенности оползней; 6) в понятии «оползневый механизм» сосредоточены основные сущностные признаки оползней и, следовательно, именно оползневый механизм представляет собой предмет оползневедения; 7) оползневый механизм - функционально-кинематическая модель оползня, конечный результат научного познания его сущности; 8) естественная классификация - выражение базисного закона природы, отражение в нашем сознании её эволюционной организации без соотнесения с некоторой предшествующей целью.
2. Процедура классификации сопряжена с неукоснительным соблюдением следующих принципов: преемственности и историзма; таксономии природных тел - химических элементов, минералов, горных пород и др.; системного подхода; 4) определения и деления понятий (табл. 2).
3. При разработке методологического подхода к составлению ЕУКО выполнено следующее:
3.1. Уточнены или существенно изменены определения таких важнейших понятий оползневедения, как «оползень», «оползневый механизм», «простой и сложный оползни», «оползневая система», «компонентно-элементный состав и структура оползневых систем», «виды классификаций оползней», цели и методы их получения и др.
3.2. Разработаны оптимальная номенклатура из таксонов четырёх-шести рангов (класс, подкласс, группа, подгруппа, тип, подтип), методика и порядок монографического описания этих таксонов. Любой реальный оползень одновременно принадлежит ко всем номенклатурным таксонам ЕУКО.
4. Выполнен системный анализ признаков простых оползней (табл.3), выделены среди них собственные и сущностные признаки в качестве оснований естественных (табл.4), вспомогательных и региональных классификаций.
5. Точность идентификации оползня в полевых условиях зависит не только от полноты и сохранности фактического материала, но и от профессионализма исследователя и других факторов.
6. Работа подтверждает статус оползневедения как самостоятельной науки об оползневых системах. Приведённые разработки призваны способствовать её восхождению на более высокий теоретический уровень.
7. Прикладные разработки проблемы в виде конкретных классификационных таблиц и примеров описания таксонов будут опубликованы позднее.
Литература
1. Варнес Д. Движения склонов, типы и процессы // Оползни. Исследование и укрепление / Пер. под ред. Г.С. Золотарева. М.: Мир, 1981. С. 32-85.
2. Волкова В.И., Денисов А.А. Основы теории систем и системного анализа: Учебник для студентов вузов. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2001. 512 с.
3. Гельднер К. Кибернетика и ее будущее. М.: Радио и связь, 1983. 96 с.
4. Гулакян К.А., Кюнтцель В.В. Классификация оползней по механизму их развития // Тр. ВНИИ гидрогеологии и инженерной геологии, 1970. Вып. 29. С. 58-64.
5. Дискуссия о механизме оползней // Проблемы геомеханики. Ереван: Изд-во АН Арм. ССР, 1976. №7. С. 150-159.
6. Дранников А.М. Оползни, типы, причины образования, меры борьбы. Киев: Укргипро-сельстрой, 1956. 101 с.
7. Емельянова Е.П. Основные закономерности оползневых процессов. М.: Недра,1972. 310 с.
8. Заруба К., Менцл В. Инженерная геология. / Пер. под ред. Г.С. Золотарева. М.: Мир, 1979. 468 с.
9. Золотарев Г.С. Инженерная геодинамика. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1983. 328 с.
10. КоломенскийН.В., КомаровИ.С. Инженерная геология. М.: Высшая школа, 1964. 476 с.
11. Круть И.В. Введение в общую теорию Земли. М.: Мысль, 1978. 365 с.
12. Кюнтцель В.В. Закономерности оползневого процесса на европейской территории СССР и его региональный прогноз. М.: Недра, 1980. 210 с.
13. Материалы совещания по вопросам изучения оползней и мер борьбы с ними. Киев: Изд-во КГУ, 1964. 368 с.
14. Маслов Н.Н. Механика грунтов в практике строительства (Оползни и борьба с ними). М.: Стройиздат, 1977. 318 с.
15. Науменко П.Н. Условия формирования и инженерно-геологическая характеристика оползней Черноморского побережья Одессы // Оползни Черноморского побережья Украины. М.: Недра, 1977. С. 57-100.
16. Немчок А., Пашек Я., Рыбарж Я. Типизация оползневых и других явлений, протекающих на склонах // Междунар. симпозиум: Инженерно-геологические свойства глинистых пород и процессы в них. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1973. Вып.3. С. 66-76.
17. Опасные экзогенные процессы / Под ред. В.И.Осипова. М.: ГЕОС, 1999. 290 с.
18. Оползни Молдавии и охрана окружающей среды / Под ред. А.Т. Леваднюка и С.С. Орлова. Кишинев: Штиинца, 1983. 160 с.
19. Оползни и сели: В 2 т. / Под ред.Е.А. Козловского. М.: Центр междунар. проектов ГКНТ, 1984. Т.1. 351 с., Т.2. 249 с.
20. Павлов А.П. Оползни Симбирского и Саратовского Поволжья: Матер. к познанию геологического строения // Избр. соч. М.: МОИП, 1951. Т. 2. С. 90-125.
21. Петров Н.Ф. Оползневые системы. Простые оползни (аспекты классификации). Кишинев: Штиинца, 1987. 162 с.
22. Петров Н.Ф. Оползневые системы. Сложные оползни (аспекты классификации). Кишинев: Штиинца, 1988. 226 с.
23. Петров Н.Ф. Некоторые вопросы состояния понятийно-терминологической базы о структурных компонентах геологической среды // Проблемы геологии, географии и экологии Чувашской Республики. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2001. С. 18-33.
24. Петров Н.Ф. Теоретические основы оползневедения // География и региональные исследования. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2002. С. 190-195.
25. ПоповИ.В. Инженерная геология. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1959. 505 с.
26. Постоев Г.П. Классификация оползней по механизму нарушения равновесия массива пород // Изучение режима экзогенных геологических процессов в районах интенсивного хозяйственного освоения. М.: ВСЕГИНГЕО, 1988. С. 52-64.
27. Пригожин И., СтенгерсИ. Порядок из хаоса. М.: Прогресс, 1986. 205 с.
28. Проблемы классифицирования склоновых гравитационных процессов. М: Наука, 1986.
205 с.
29. Рзаева М.К. Об инженерно-геологических типах оползней // Инженерные изыскания для строительства, 1969. Сер. 2. № 1. С. 79-86.
30. Саваренский Ф.П. Опыт построения классификации оползней // Тр. I Всесоюз. оползневого совещания. Л.; М.: ОНТИ, 1935. С. 29-37.
31. Тер-Степанян Г.И. Типы составных и сложных оползней на природных склонах // Проблемы геомеханики. Ереван: Изд-во АН Арм. ССР. 1982. № 8. С. 9-22.
32. ТимофеевД.А. Терминология денудации и склонов. М.: Наука, 1978. С. 241.
33. Тихвинский И.О. Оценка и прогноз устойчивости оползневых склонов. М.: Наука, 1988.
144 с.
34. Труханова Р.И. О необходимости изучения внутренней структуры оползневого тела (на примере оползней ЮБК) // Инженерные изыскания в строительстве: Реф. сб. Сер. 2. 1973. № 4 (22). С. 28-33.
35. Цибина Р.И. Структура оползневых систем Южного берега Крыма и способы их изображения // Труды ПНИИИС, 1976. Вып. 43. С. 59-67.
36. Nemcok A. Zosuvy v slovenskich Karpatoch. Bratislava: Veda vudavatelstvo Slovenskej akademie vied, 1982. 319 p.
37. Urbanek Gan. Zosuny a teoria sistemov // Geograficky casopis, 1968. Rocnik XX. Cislo 1.
S. 18-30.
ПЕТРОВ НИКОЛАЙ ФЕДОРОВИЧ родился в 1936 г. Окончил Свердловский горный институт им. В.В. Вахрушева (Уральская горная академия). Кандидат гео-лого-минералогических наук, доцент кафедры физической географии и геоморфологии Чувашского государственного университета. Область научных интересов -склоновые процессы, устойчивость склонов. Автор более 60 научных статей, в том числе 2 монографий, 1 учебного пособия и 4 методических пособий.
