Реферат на тему:
Особливості ландшафтної структури гірничопромислових геокомплексів
Необхідність удосконалення методик геоекологічних досліджень у межах
гірничопромислових територій України сьогодні не викликає сумніву,
оскільки наслідки гірничих розроблень корисних копалин позначаються на
екологічному стані природних та антропогенних ландшафтів, які є
середовищем життєдіяльності людини. Такі ландшафтні дослідження
потребують розроблення або доповнення наукових засад, програми і
методичних підходів до їхнього проведення з урахуванням досвіду вивчення
проблем гірничодобувних реґіонів. Як першочергове завдання вважаємо
огляд питань, що стосуються аналізу особливостей ландшафтної структури
гірничопромислових геокомплексів.
Є підстави вважати, що інтенсивний розвиток гірничодобувної
промисловості створює необхідні передумови для виникнення специфічних
антропогенних геокомплексів – гірничопромислових, складовими яких є
відвали, кар’єри, водосховища, відстійники та інші форми, що утворюються
при взаємодії техногенних і природних компонентів ландшафту. Ці
геокомплекси сформувалися нещодавно, більшість з них й далі активно
використовується людиною. Хоч поява і розвиток гірничопромислових
геокомплексів спричинені гірничою діяльністю, вони є
просторово–територіальними системами, які розвиваються за природними
законами. Людина лише сприяє формуванню їхньої ландшафтної структури.
Гірничопромисловими геокомплексами (ГПГ) називають просторово окреслені
динамічні утворення, які поєднують природну і техногенну складові і
виникли у результаті господарського (передусім гірничодобувного)
використання гірничопромислових територій. Їх доцільно вважати
географічними, а не природними територіальними комплексами (ПТК), тому
що вони є неповними, в них немає деяких природних компонентів,
наприклад, сталого рослинного покриву, ґрунтів тощо. Головна їхня
відмінність від антропогенно трансформованих ПТК, які лише змінені
людиною, полягає у механізмі виникнення (4(. Суть процесу – у знищенні
існуючих до втручання людини ПТК шляхом складування або вилучення в
їхніх межах значних мас гірських порід, які є основною передумовою
ландшафтоутворення. Це призводить до формування на місці корінного ПТК
нового – ГПГ, який відрізняється ландшафтною структурою, набором і
властивостями геокомпонентів, тіснотою взаємодій і характеризується дуже
слабкими вертикальними зв’язками тощо.
Донецькі терикони
Так само, гірничопромисловими геокомплексами є географічні об’єкти,
геолого-геоморфологічний фундамент (склад гірських порід і рельєф) яких
створений людиною. Однак, для формування ГПГ достатньо й незначних змін
у рельєфі, якщо вони ведуть до суттєвої трансформації гідрологічного
режиму. Якщо людина змінила лише один з підпорядкованих геокомпонентів
(наприклад, рослинність чи ґрунти), формуються антропогенні
(гірничопромислові) модифікації ПТК. У результаті гірничих розроблень
різних видів корисних копалин виникають невеликі за розмірами
антропогенні ландшафтні комплекси, частіше за все рангу фації чи
урочища, набагато рідше – місцевості чи ландшафту.
Аналіз геоекологічних проблем у межах гірничопромислових реґіонів
ґрунтується на знанні їхньої ландшафтної структури. Картографічною
основою під час геоекологічних досліджень у районах розроблень корисних
копалин служить ландшафтна карта, складання якої слід вважати головним і
першочерговим завданням польового знімання гірничопромислових територій.
Гірничовидобувний кар’єр
Виготовлення ландшафтної карти є складним науковим процесом, який має
певну специфіку для гірничодобувних реґіонів. У межах ГПГ проводять (або
раніше проводили) широкомасштабні геолого-розвідувальні роботи, під час
яких детально вивчено їхню геологічну, гідрогеологічну і геоморфологічну
будови, геофізичні і геохімічні властивості геологічного середовища,
оцінено загальні запаси корисних копалин тощо. Такі
геолого-розвідувальні дослідження служать передумовою для успішного
ландшафтного знімання ГПГ. Особлива роль належить аналізу тематичних
(геологічних, геоморфологічних, ґрунтових та ін.) карт, матеріалів
дистанційного аеро- чи космознімання, який має доповнюватись польовими
еколого-ландшафтними дослідженнями на ключових ділянках.
Об’єктами ландшафтного знімання стають гірничопромислові геокомплекси,
що формуються на базі териконів, відвалів, кар’єрів, хвосто- і
водосховищ, гідровідвалів та відстійників, а також суміжні антропогенно
модифіковані ПТК. Головні критерії виділення ГПГ збігаються з критеріями
розмежування природних ландшафтів. Однак через повну чи часткову
відсутність ґрунтово-рослинного покриву, який ще не сформувався,
ландшафтна структура ГПГ має певні, властиві лише їй, особливості. Тому
першочергове значення надається виявленню геолого-геоморфологічних меж,
які відіграють вирішальну роль у диференціації антропогенних
геокомплексів на морфологічні частини, що характеризуються відмінними
гідрокліматичними умовами, процесами ґрунтотворення тощо.
Зважаючи на те, що низка динамічних компонентів ГПГ формується і
постійно змінюється, картографування цих геокомплексів необхідно
повторювати кожні 5–10 років. Вважаємо за доцільне на початковому етапі
формування ГПГ виявляти лише такі чітко сформовані таксономічні одиниці
ієрархічної системи, як фація, урочище, стрія і місцевість. У зв’язку із
подібністю форм рельєфу териконів, відвалів, кар’єрів чи відслонень до
гірських, критерії їхнього діагностування мають багато спільного з
критеріями, запропонованими Г.П. Міллером (1974) при ландшафтних
дослідженнях гірських і передгірських територій (див. табл.).
Гірничопромислові геокомплекси, сформовані на мезоформах рельєфу,
утворених під впливом антропогенного морфогенезу, переважно відповідають
ПТК рівня місцевості. Гірничопромисловою місцевостю слід вважати
антропогенний геокомплекс, приурочений до будь-якого різнорідного і
складного гірничодобувного об’єкта: терикона, кар’єру, хвостосховища,
відстійника тощо. Він характеризується особливим типом додатного або
від’ємного техногенного рельєфу, який ззовні нагадує гірський, певним
варіантом місцевого кліматичного, гідрологічного й гідрохімічного
режимів, специфічним набором рослинних угруповань і техноґрунтів.
Основні діагностичні ознаки гірничопромислових геокомплексів
Ранг геокомплексу Діагностичні ознаки геокомплексу
Фація Елементарний, географічно неподільний геокомплекс. Ділянка
антропогенної поверхні, в межах якої зберігається одноманітність
місцеположення, літології гірських порід, мікроклімату і режиму
зволоження, умов формування ґрунтового профілю і фітоценозу.
Приуроченість до мікроформи або частини мезоформи техногенного рельєфу
Урочище Система генетично, динамічно і просторово взаємопов’язаних фацій
у межах літологічно єдиної мезоформи техногенного рельєфу
Стрія Низка літологічно однорідних урочищ у межах однієї місцевості.
Спільність літогенезу, літолого-петрографічного складу відкладів,
подібність морфологічних, морфометричних, гідрологічних та інших ознак,
типові умови формування ґрунтового і рослинного покривів
Місцевість Геокомплекс, що виокремився на основі сукупності генетично
пов’язаних мікро– і мезоформ техногенного рельєфу спільного
гірничодобувного походження. Особливий тип рельєфу, варіант місцевого
гідрокліматичного режиму, набір фітоценозів і ґрунтів. Система генетично
і морфодинамічно структурованих стрій
У геологічному відношенні, залежно від технології добування чи
перероблення корисних копалин, антропогенні місцевості складаються з
окремих частин (відвалів, відслонень, картосховищ, дамб тощо), які мають
різний літологічний склад відкладів. Аналогічно до ієрархічної структури
гірських ПТК (Миллер, 1974), такі частини необхідно розглядати як
антропогенні стрії (див. табл.). Гірничопромислову стрію визначаємо як
антропогенний геокомплекс, який складається із блоку літологічно
однорідних урочищ у межах єдиної місцевості.
Найменшими природними територіальними одиницями, які, на нашу думку,
слід виявляти при ландшафтному зніманні, є антропогенні фації та
урочища. Це пов’язано з несформованістю внутрішньої структури мікро- і
мезоформ рельєфу, що є результатом активності природно-антропогенних
процесів та відповідно відсутністю можливості глибшої диференціації
ландшафтних комплексів.
Гірничопромисловим урочищем вважаємо антропогенний геокомплекс, що
займає мезоформу рельєфу на якій формується система ґенетично, динамічно
і просторово
пов’язаних фацій. Гірничопромисловою фацією є елементарний антропогенний
геокомплекс, приурочений до вже сформованої мікроформи рельєфу, що
зберігає однорідність літології гірських порід, мікроклімату, режиму
зволоження, умов формування ґрунтового покриву і фітоценозу.
Виділяючи геокомплекси, створені у результаті гірничих розроблень,
виникає проблема визначення його рангу. Наприклад, досліджуючи такі
гірничодобувні об’єкти, як кар’єри з добування будівельних матеріалів,
важко визначити якого вони рангу – місцевості чи урочища. Складність
внутрішньої структури і морфометрія геокомплексу відіграють другорядне
значення при його рангуванні. Важливішу роль мають літологічні
властивості відкладів, їхнє знання необхідне для виділення такої
таксономічної одиниці, як гірничопромислова стрія. Саме наявність
особливої стрії або набору стрій є головною діагностичною ознакою для
визначення гірничопромислової місцевості.
У пізнанні ландшафтної структури ГПГ чільне місце належить питанню
їхнього картографування. Однак досвід, який на сьогодні вироблений у
ландшафтному зніманні ГПГ, є досить малим і дещо однобічним. Перші
роботи з польового знімання різних гірничодобувних об’єктів проведені
співробітниками кафедри фізичної географії Воронезького університету на
початку 70-х років ХХ ст. (3, 7, 11( і надалі продовжували
впроваджуватися низкою російських та українських фахівців цієї школи
(Денисик, 1979; Моторина, Федотов, Ижевская, 1978; Федотов, Денисик,
1980 та ін.).
?
?цій методиці ГПГ розглядають як ландшафтно-техногенні чи
ландшафтно-інженерні системи. Водночас вони, на відміну від решти
антропогенних ландшафтів, являють собою блокові системи, які складаються
з природної і техногенної підсистем.
Подібне трактування гірничодобувних об’єктів як систем із взаємодіючими
підсистемами типу „природа–техніка”, трапляється також й у вченні про
геотехнічні системи (Природа…, 1978). Методика ландшафтного знімання з
позицій геотехнічного підходу розроблена наприкінці 80-х років ХХ ст.
(2(.
Відмінна від попередніх позицій думка щодо ландшафтного знімання ГПГ
сформувалася у вченні про антропогенні модифікації ландшафтів. Методика
польового знімання ПТК, згідно з цими позиціями, є розробленою, зокрема,
на кафедрі фізичної географії Львівського університету (1, 6, 9(.
Набагато гірше становище з методикою ландшафтного знімання ГПГ, тут
роботи лише розпочаті (4(. Відповідно до методичних розроблень
львівської школи, при ландшафтному зніманні гірничопромислові
геокомлекси техногенного походження (відвали, кар’єри, сховища тощо),
вважають співрозмірними і порівнюваними із сусідніми антропогенно
модифікованими ПТК.
Вважаємо, що використання усіх трьох ландшафтних підходів, зумовлює
вибір чи комбінацію завдань конкретного геоекологічного дослідження.
Розглянемо особливості процесу ландшафтотворення і ландшафтної структури
ГПГ на прикладі породного терикона шахти „Візейська” (стара назва – № 8
“Великомостівська”), яка розміщена в межах Червоноградського
гірничопромислового району Львівсько-Волинського кам’яновугільного
басейну.
Ключова ділянка знаходиться в 3 км від м. Cоснівка Львівської області і
охоплює терикон площею 0,36 км?. Досліджувана ділянка репрезентує
характерну для Малого Полісся природну місцевість – слабодреноване
межиріччя річок Зах. Буг і Рата, що ускладнене численними
озерно-льодовиковими пониженнями з торфово-болотними ґрунтами і
торфовищами на малопотужних флювіогляціальних і давньоозерних супісях
під бідною лучно-болотною рослинністю (див. рис.).
Ландшафтна структура породного терикона
шахти “Візейська” і його околиць
Умовні позначення
Місцевість: А. Слабодреноване межиріччя з озерно-льодовиковими
пониженнями, складене малопотужними флювіогляціальними та давньоозерними
супісями з лучно-болотною рослинністю на торфово-болотних і дернових
оглеєних супіщаних ґрунтах й торфовищах.
Антропогенно модифіковані урочища: 1) слабоввігнуті поверхні з
фрагментами лучної і чагарникової рослинності на торфово-болотних
ґрунтах; 2) плоскі поверхні з вільшаниками або вторинними луками на
дернових оглеєних супіщаних ґрунтах; 3) замкнуті ввігнуті пониження з
болотною рослинністю на торфовищах.
Гірничопромислова місцевість: Б. Антропогенна крутосхило-горбиста
система відвалів та передвідвальних поверхонь, складена крейдовими і
карбоновими пісковиково-аргілітово-алевролітовими відкладами з
фрагментами деревної (вільхово–березово–соснової) та лучної рослинності
на несформованій техногенній ґрунтосуміші.
Гірничопромислові стрії: І. Горбисті сильнорозчленовані поверхні і круті
схили високих відвалів, складені червоними аргілітами і алевролітами з
численними мергелево-крейдовими прошарками та розрідженою деревною
(березово–сосновою), чагарниковою і трав’яною рослинністю. ІІ. Рівні і
горбисті припідняті горбисті поверхні високих відвалів у поєднанні з
дуже крутими ступінчастими схилами,складені чорними вугільними сланцями,
сірими пісковиками та прошарками червоних аргілітів, перекриті шаром
піску з фрагментами трав’яної рослинності. ІІІ. Рівні і горбисті
поверхні низьких відвалів, обмежені дуже крутими схилами, складені
чорними вугільними сланцями і рештками вугілля без ознак рослинності.
IV. Рівні і хвилясті передвідвальні поверхні, складені чорними та
червоними аргілітами і алевролітами з фрагментами трав’яної рослинності.
V. Горбисті передвідвальні
поверхні, складені відходами вуглезбагачення і вугіллям без ознак
рослинності. VІ. Дуже круті схили відвалів збагачувальної фабрики,
складені чорними аргілітами, вугільними сланцями, вугіллям та іншими
відходами вуглезбагачення, що перекриті шаром піску без ознак
рослинності.
Гірничопромислові урочища, що формуються на: 4) закам’янілих вершинах,
5) закам’янілих крутих схилах; 6) закам’янілих ступінчастих
сильноспадистих схилах;
7) закам’янілих плоских поверхнях; 8) пологих схилах; 9) спадистих
схилах; 10) сильноспадистих схилах; 11) крутих схилах; 12) дуже крутих
схилах; 13) кар’єрних нішах; 14) рівних поверхнях; 15) горбистих
поверхнях; 16) спадисто-рівних схилах; 17) дуже крутих ступінчастих
схилах.
Межі: 1 – місцевостей; 2 – стрій; 3 – урочищ.
Породний терикон шахти „Візейська”, з точки зору ландшафту, слід
розглядати як частину великої гірничопромислової місцевості (до неї
також входить відвал ЦЗФ „Червоноградська”, що дотикається до терикона).
Зважаючи на різний час утворення відвалів терикона (5–40 років),
складність літології порід та їхній сучасний експлуатаційний стан,
розвиток рельєфу, рослинного та ґрунтового покривів відбувається
нерівномірно, що зумовлює специфіку гірничопромислових стрій, урочищ і
фацій, які формуються в межах місцевості.
Шахтні відвали, утворені аргілітами, алевролітами, пісковиками,
вугільними сланцями, кам’яним вугіллям і піритами. Порода складається з
уламково-зернистих утворень переважно червоного, сірого і чорного
кольорів, розмір уламків рідко перевищує 150–200 мм. Мінеральна складова
відкладів – це суміш метаморфізованих піщаних глинистих мінералів,
ущільнених і перекристалізованих під дією високих температур і тиску
всередині терикона. Приповерхневий шар породи терикона має неоднорідний,
строкатий гранулометричний склад: великоуламковий матеріал; головно
брили і гравій (60–75% від загальної маси).
Літологічний склад дрібнозему (основи ґрунтосуміші) відрізняється в
окремих гірничопромислових стріях та залежить від
природно-антропогенного походження: насипного, біотично-літогенного або
кристалічно-літогенного. Найбільшу потужність дрібноземи мають у межах
стрії І (близько 70% її площі), найстаршої за віком. Повністю відсутні
ознаки дрібноземів на свіжих відвалах породи (стрії ІІІ, IV) та у
кар’єрах (урочище 13).
Для породного терикона, який має додатні форми рельєфу, характерною є
активність ерозійно-денудаційних процесів, унаслідок чого виокремлюються
окремі мезо- і мікроформи, основи формування сучасної ландшафтної
структури. Серед схилових рельєфотвірних процесів найактивніше
розвиваються процеси осипання, зсування, лінійної ерозії і площинного
змиву. Численні зсуви і каменепади приурочені до дуже крутих і
обривчастих схилів стрії горбистих сильнорозчленованих поверхонь (І).
Ерозійні процеси характерні для всього терикона, що пов’язано із значною
крутизною схилів, малою водопроникністю гірських порід і бідністю
рослинного покриву. Це сприяє утворенню значної кількості дрібних
ерозійних форм – ярів і лощин. Рельєф породного терикона ще більше
ускладнюється такими сучасними техногенними процесами, як відсипання
нових шарів порід – продуктів вуглевидобутку і вуглезбагачення, а також
кар’єрним розробленням відкладів з метою засипання підтоплених
територій.
Продуктивність біологічно стійких лісонасаджень на шахтних відвалах
ключової ділянки, їхній видовий склад і напрямок дальших змін пов’язані
з потужністю і ступенем розвитку техногенних ґрунтів. Сучасний рослинний
покрив виник у результаті самозаростання і має фрагментарний характер.
Серед деревних
порід переважають сосна, вільха і береза. Більшість рослин порушені та
пригнічені в результаті активного проведення гірничих робіт.
За результатами еколого-ландшафтних досліджень у межах
гірничопромислових територій Львівської області (Дрогобицького,
Червоноградського і Яворівського ГПР), проведених у 1997–2003 рр., та
вивчення попереднього досвіду ландшафтного знімання ГПГ, зроблено першу
спробу вдосконалення теоретико–методологічних засад вивчення і
діагностування ГПГ. Головна увага звернута на виокремлення ГПГ з інших
антропогенних чи антропогенно модифікованих геокомплексів та вивчення
особливостей їхньої ландшафтної структури.
На прикладі аналізу ландшафтної структури породного терикона шахти
„Візейська” підтверджено, що на початковому етапі формування ГПГ слід
виділяти лише чітко сформовані таксономічні одиниці – гірничопромислові
місцевості, стрії, урочища і фації.
Використана література
Геренчук К.І., Раковська Е.М., Топчієв О.Г. Польові географічні
дослідження. К., 1975.
Геоэкологические принципы проектирования природно-технических геосистем.
М., 1987.
Двуреченский В.Н. Физико-географическое особенности и ландшафтная
структура горнопромышленных комплексов Воронежской и Липецкой областей /
Автореф. дисс. … канд. геогр. наук. Воронеж, 1974.
Іванов Є.А. Еколого-ландшафтознавчий аналіз гірничопромислових територій
(на прикладі Львівської області): Рукопис дис. … канд. геогр. наук.
Львів, 2001.
Іванов Є.А. Особливості ландшафтного знімання і кадастру в межах родовищ
корисних копалин // Геодезія, картогр. і аерофотознім. 2002. Вип. 62.
Миллер Г.П. Ландшафтные исследования горных и предгорных территорий.
Львов, 1974.
Мильков Ф.Н. Человек и ландшафты. М., 1973.
Моторина Л.В., Федотов В.И., Ижевская Т.И. Природно-техногенные
комплексы угольных и железорудных месторождений Тульской области и
возможность их рекультивации // Изменен. Природ. среды в связи с
деятельностью человека. М., 1978.
Польове ландшафтне знімання гірських територій: Навч. посібник. Вид.
друге / Г.П. Міллер. К., 1996.
Природа, техника, геотехнические системы. М., 1978.
Федотов В.И. Антропогенные комплексы, возникающие при открытых
разработках бурого угля в Подмосковном бассейне // Вопр. антропогенного
ландшафтоведения. Воронеж, 1972.
Федотов В.И. Методологические основы и методика изучения техногенных
ландшафтов // Прогр. и метод. изучения техноген. биогеоценозов. М.,
1978.
Федотов В.И. Техногенные ландшафты: теория, региональные структуры,
практика. Воронеж, 1985.
Федотов В.И., Денисик Г.И. Картирование горнопромышленных ландшафтов //
Физ. геогр. и геоморфол. Вып. 23. Киев, 1980.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
