Инженерная геология представляет собой науку геологического цикла, исследующую инженерно-геологические условия верхних горизонтов земной коры (литосферы), закономерности их формирования и пространственно-временного изменения под воздействием современных и прогнозируемых геологических процессов, формирующихся в ходе естественного развития земной коры под влиянием совокупности всех природных факторов и в связи с инженерно-хозяйственной, прежде всего инженерно-строительной, деятельностью человечества. Из этого следует, что исследование пространственного распределения структур с различными инженерно-геологическими условиями — одна из главных задач инженерной геологии.
Инженерно-геологические условия (обстановка, структуры) относятся к числу открытых систем. Их (условия) обычно определяют как комплекс современных геологических особенностей (параметров, факторов и др.), определяющих условия инженерных изысканий, строительства и эксплуатации инженерных сооружений (узкий подход) или условия инженерно-хозяйственной деятельности человека в целом (широкий подход). Важнейшими из этих факторов являются геологическое строение местности, характер слагающих ее пород (состав, состояние, свойства и др.), рельеф, мерзлотно-гидрогеологические условия (распространение мерзлых, талых и немерзлых толщ, их температура, мощность мерзлых пород, криогенное строение, глубина сезонного промерзания-протаивания, глубина залегания подземных вод, водообильность, агрессивность и др.) и современные геологические процессы и явления. Характер современного проявления указанных компонент на неосвоенных природных территориях определяется, с одной стороны, структурно-геологическими особенностями территории, а с другой — современными ее климатическими условиями. Закономерное сочетание этих основных параметров и формирует инженерно-геологическую обстановку любого природного региона или участка. На освоенных территориях к ним присоединяется антропогенная причина, в литературе обычно называемая «техногенным фактором».
Исходя из этого, следует зафиксировать, что инженерно-геологические условия следует рассматривать как открытые, сложные, многофакторные динамические образования, изменяющиеся под влиянием природных и техногенных процессов. Такие изменения происходят даже в физической временной системе очень быстро, а с точки зрения геологического времени — практически мгновенно.
Инженерно-геологические условия и их изменения отображаются различными способами: на картах, разрезах, в виде моделей других типов, а также словесных описаний. Важнейшим из этих способов, традиционным для геологии, является инженерно-геологическая карта, которая представляет собой графоматематическую модель инженерно-геологических условий, дающую обобщенное изображение на топографической основе комплекса геологических параметров, взаимодействие которых определяет инженерно-геологические условия, специфику изысканий, строительства и эксплуатации инженерных сооружений. Математическая ее основа, заложенная в используемой геологами готовой топографической карте, обеспечивает определенный масштаб модели и отображение инженерно-геологической информации на плоскости в заданных территориальных пределах (границах) и устанавливает строгую и взаимно-однозначную зависимость между координатами точек модели и натуры.
За длительный период разработки инженерно-геологических карт было предложено большое количество методик создания карт разного содержания (условий, районирования, прогнозные и др.) и масштабов (обзорные, мелко-, средне- и крупномасштабные). Этот огромный опыт обобщен в настоящем учебном пособии. Это, по существу, своеобразное справочное издание, которого не было в инженерно-геологической литературе. Его структура предложена В. Т. Трофимовым; им же осуществлено окончательное его редактирование. Основной объем работы по характеристике карт, предложенных разными авторами, осуществлен Н. С. Красиловой.
Работа выполнена на кафедре инженерной и экологической геологии Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова. Ее содержание ориентировано на студентов, аспирантов, специализирующихся в области инженерной геологии. Эта книга также будет полезна для профессиональных инженер-геологов и широкого круга геологов. Замечания и предложения по содержанию данного произведения просим присылать по адресу: г. Москва, 119234, ГСП, Воробьевы горы, МГУ, геологический факультет, В. Т. Трофимову.
Авторы благодарны рецензентам: заведующему кафедрой инженерной геологии Московского государственного геолого-разведочного университета профессору В. В. Пендину, профессору, академику РАЕН Г. Л. Коффу, доктору геолого-минералогических наук В. С. Круподерову за полезные советы, сделанные после знакомства с рукописью настоящей книги.