Техногенный рельеф аридных территорий Казахстана

Акпамбетова К.М.

КарУ им. академика Е.А. Букетова

Караганда

ТЕХНОГЕННЫЙ РЕЛЬЕФ АРИДНЫХ ТЕРРИТОРИЙ КАЗАХСТАНА

В предлагаемой статье рассматривается та часть территории Казахстана, которая, по своим природно-климатическим особенностям, относится к аридной зоне. Разработка месторождений полезных ископаемых способствовала формированию здесь техногенных процессов. Эти процессы, в свою очередь, активизируют природные экзогенные процессы и способствуют появлению техногенных форм рельефа. Техногенные процессы особенно четко выражены в горнопромышленных регионах, в районах добычи нефти и газа.

По данным [3], распространение техногенных форм рельефа по поверхности Земли имеет такие значения:

1. аккумулятивные равнины – 32%,

2. денудационные равнины – 46%,

3. горы платформ – 16%,

4. горы орогенических зон – 6%.

Техногенные формы равномерно распределены по морфоструктурам рельефа равнинной суши, наименее – в горах платформ и орогенических зон из-за труднодоступности для разработок месторождений полезных ископаемых. Аридную зону можно рассматривать в качестве одной из неустойчивых к техногенному воздействию природных систем.

Эколого-геоморфологические исследования техногенного рельефа Центрального Казахстана, получившие широкое распространение в связи с разработками угольного месторождения, железомарганцевых руд, показывают наличие разнообразных типов и форм рельефа, специфичных для данного региона. Рельефообразующие процессы, развитые на территории бассейна и активизированные хозяйственной деятельностью человека, разделены на две группы. Первая группа – региональная. Сюда отнесены процессы денудации, аккумуляции, эрозионные, склоновые, засоления, выветривания, гравитационные. Вторая группа – локальная. Ее образуют эоловые процессы, ветровая эрозия, оврагообразование, оползневые процессы, заболачивание и затопление. Некоторые из них, например, эоловые, гравитационные, ветровая эрозия встречаются как на локальном, так и на региональном уровнях.

В рассматриваемом регионе добыче каменного угля производится как открытым, так и шахтным способами. По форме и размерам подземные горные выработки существенно различаются. Имеются спиралеобразные, стволово-камерные и обычные выработки, состоящие из шахтных стволов и отходящих от них штолен и др. Поверхностные шахтные отвалы подразделяются В.А. Овчинниковым на четыре группы:

-платообразные одноярусные, создаваемые с применением автомобильного или железнодорожного транспорта;

-платообразные террасированные, многоярусные, формируемые с применением того же транспорта;

-гребневидные, насыпаемые с применением подвесной канатной дороги;

-конические (терриконы), образуемые с помощью скипов или опрокидных вагонеток.

На рассматриваемой территории встречаются в основном платообразные одноярусные и конические (терриконы).

Увеличение закладки пустой породы в подземные выработки способствует уменьшению вреда от породных отвалов, в особенности угольных шахт. Например, в Польше и Германии пустая порода из большинства угольных шахт на поверхность не выдается, а закладывается в выработанное пространство. В Германии ежегодно с поверхности в подземные выработки спускается 3-4, во Франции – 6-7, в Польше – 4-5 и Чехии около 2 млн. м³ породы. Кроме того, предпринимаются меры по ликвидации терриконов. Работы по ликвидации терриконов проводится и в Карагандинском угольном бассейне. Отмечается значительное сокращение площадей, занятых терриконами. С 2003 года пустая порода терриконов используется в качестве основы для автомобильных дорог, ими закладываются отработанные и закрытые шахты, шурфы, канавы. В настоящее время на территории города осталось всего два террикона.

Наибольшие трудности при горных разработках возникают из-за притока подземных вод. Подавляющее большинство карьеров и все шахты защищаются от притока подземных вод путем их откачки. Угольными бассейнами бывшего Советского Союза ежегодно выдавалось на поверхность около 2,4 км³ шахтных, дренажных и шламовых вод. В Центральном Казахстане на территории Карагандинского угольного бассейна процессами заболачивания и затопления охвачены в основном подрабатываемые площади угольного бассейна.

Ведение горных работ как в карьерах, так и в шахтах вызывает загрязнение воздуха газами и твердыми частицами. Газы выбрасываются при взрывах и применении дизельной техники. В целом такое выделение газа имеет незначительные масштабы на фоне более мощных процессов естественного выделения метана и углекислого газа при формировании выработок. Значительные проблемы создает загрязнение воздуха пылью, которая поступает из карьеров в результате взрывов, земляных и погрузочно-транспортных работ. Из шахт пыль выносится с вентиляционными потоками. Кроме того, она также образуется при погрузочно-транспортных работах. Большое количество пыли продуцируется на обогатительных фабриках. Территория Карагандинского угольного бассейна подвергается 20 дней в году пыльным бурям, 35-40 дней дуют сильные ветры (более 15 м/с). Ветровая эрозия терриконов и отвалов способствует интенсивному загрязнению атмосферы и почв микрочастицами на больших площадях. Помимо ветровой эрозии широко развиты линейная и овражная эрозия, гравитационные процессы, усиливаются процессы опустынивания.

Наиболее опасная и широко распространенная форма разрушения откосов выемок и уступов отвалов – это оползни. Оползанию нередко предшествуют такие явления как, например, оплывание или пластическое течение подстилающих пород. Нередко оползание идет одновременно с оплыванием. Обрушения и обвалы представляют собой быстрое смещение и падение блоков и пачек пород, оторвавшихся от уступов или бортов карьера. Осыпи происходят в форме смещения и падения мелких обломков и зерен пород, отделившихся в результате выветривания [2].

Разработки месторождений полезных ископаемых, в первую очередь каменного угля, искусственное выравнивание рельефа с целью строительства дорог, наличие карьеров и шурфов без их последующей рекультивации, подтопление рельефа отработанными шахтными водами, наличие закрытых шахт без их последующей рекультивации, наличие отвалов пустой породы привели к заболачиванию, подтоплению и просадке большей части рельефа территории областного центра, а также городов-спутников

Литература:

1. Акпамбетова К.М. Геоморфология аридных территорий Казахстана /Учеб.пособие. Ч. 2. – Караганда, 2002. – 113 с.

2. Горшков С.П. Экзодинамические процессы освоенных территорий. М., 1982. – 286 с.

3. Зайцев Г.А. Техногенное рельефообразование /Курс лекций. М., МГУ, 2009.