2. Характеристика рельєфу і геологічного середовища вуглевидобувних регіонів України.

№5

2. Характеристика рельєфу і геологічного середовища вуглевидобувних регіонів України.

Україна досить багата на покласди вугільних корисних копалин. До основного виду діяльності в гірничій промисловості належить видобування вугілля в глибоких шах­тах, під час якого великі маси порід зі значних глибин переміщуються на поверхню, внаслідок чого у надрах залишаються великі порожнини. У міру закриття шахт (після вироблення пластів) або з інших причин вироблені порожнини не завжди заповнюють породою. Тому вони є осередками для припливу підземних, часто засолених вод, які, піднімаючись, досягають поверхні й розвантажуються у поверхневі водойми. Експлуатація відвалів, особливо тліючих, зумовлює техногенні катастрофи, які спостерігаються в Донбасі. Так, на початку 60-х років XX ст. на шахті «Трудівська» у Донецьку стався вибух терикону. Наступна катастрофа сталася в 1962 р. внаслідок злиття в одну масу тліючого терикона шахти ім. Ілліча і відвалів Кадіївського коксохімічного заводу. Висота терикона становила 115 м. Глинисті породи, що розмокли після опадів, заповнили шпаринки між уламками піщаників, алевролітів та аргілітів і зцементували їх у дуже щільну кірку, яка стримувала тиск газів і пари, що утворювалися під час тління породи всередині терикона (/ = 800—1200 °С). Після того як тиск пари і газів перевищив міцність кірки, стався потужний вибух і в атмо­сферу було викинуто близько 42 тис. м³ розжарених уламків шахтних порід. Вони заповнили відстійники коксохімічного заводу й витіснили з них шлам, перетворивши його на палаючу рідку масу, що ринула на шахтарське селище і призвела до трагічних наслідків. Крім того, сильні дощі можуть спровокувати великі зсуви на крутих схилах териконів, як це сталося у 1966 р. на териконі шахти ім. Димитрова, що спричинило загибель селища. У гірничодобувних регіонах спостерігаються також найінтенсивніші процеси провалювання і просідання. Особливо багато лійок, котловин і колодязів знаходиться у районах підземної розробки вапняку, доломіту та гіпсу внаслідок активізації тут карстових процесів, зумовлених дією підземних вод і посилення вилуговування порід. Опосередкованими (еколого-географічними) наслідками видобування численних корисних копалин є те, що на підтоплених місцях виникають процеси просідання земної поверхні внаслідок ущільнення лесових гірських порід. Тому в одних випадках на поверхні з’являються лійки про­сідання, де застоюються атмосферні опади і значно змінюється якість ґрунтів, а в інших висушується верхня частина геологічного розрізу, що зумовлює зменшення родючості ґрунтів та зміну фізичних й механічних властивостей гірських порід, тобто стає причиною деформацій підвалин та фундаментів інженерних споруд. Видобу­вання кам’яного вугілля зумовило перебіг процесів підземної денудації, яка, у свою чергу, внаслідок винесення маси породи на денну поверхню й утворення значних порожнин на глибинах спричинює виникнення на­пруження у земній корі та зміну гідрологічного режиму поверхневих і підземних вод. Порушення надр призводить до просідання земної поверхні й утворення депресійних лійок, розвитку і посилення ерозії, зсувів, кар­сту, суфозії. Навколо 570 тліючих відвалів є санітарні зони, але розміщен­ня в них соціальних та житлових об’єктів спричинює захворюваність на­селення. Видо­бування корисних копалин відкритим способом у неглибоких шахтах, штольнях та кар’єрах істотно змінює рельєф земної поверхні. У таких райо­нах часто утворюються величезні кар’єри, виїмки і тераси, значні вну­трішні й зовнішні багатоярусні відвали гірських порід у вигляді пагорбів, пасом і плато. Кар’єри з видобування залізних, манганових та інших руд, а також бу­дівельних матеріалів зумовлюють зміну навколишнього середовища у ра­йонах, що до них прилягають. У міру формування відкритих розробок змінюються складові довкілля, оскільки новітній техногенний рельєф стає вирішальним чинником у формуванні біогеоценозних процесів у гірничо­промислових комплексах.

1. Сучасні геоморфологічні процеси та їхня роль у створенні екологічних проблем..

Геоморфологічна робота сучасного екзогенного процесу зазвичай складається з трьох фаз: руйнування мінеральних мас — їх переміщення (транзит) — нагромадження. Винятком є процес вивітрювання, що лише здійснює підготовку гірських порід до подальшого транспортування. У цьому випадку мінеральні маси залишаються на місці свого руйнування, або in situ. Кожна фаза відображується у рельєфі земної поверхні певними нерівностями, властивими конкретному генетичному типу процесів. Так, руйнівна робота текучої води (водна ерозія, делювіальний змив) виявляється послідовним утворенням таких нерівностей, як борозни, промивини, яри, балки, річкові долини. Внаслідок руйнівної дії гляціальних процесів (екзарація) формуються такі вироблені форми, як баранячі лоби, троги, ванни виорювання, друмліни тощо. Вилуговування як денудаційна частина карстового процесу спричинює існування каррів, підземних порожнин (печер) тощо. Берегові процеси руйнують гірські породи внаслідок абразії, результатом дії якої є абразійні ніші, гроти, кліфи, бенчі тощо. Вітрові процеси виявляють свою руйнівну дію через дефляцію та коразію Обвалювання, обсипання, сповзання, тобто є руйнівними складовими схилових процесів тощо. Акумуляція мінеральних мас та корелятні їй переміщені енергетичні поля (поверхневі гравітаційні аномалії) зазвичай виявляються у вигляді певних форм рельєфу: річкових терас, конусів виносу, делювіальних шлейфів, травертинових терас, зсувних тіл, обсипних чи обвальних шлейфів, дюн, барханів, кучугур, моренних гряд, озів, камів, соліфлюкційних терас і шлейфів тощо. Коло складових частин довкілля, здатних реагувати на зміни рельєфу та геоморфологічних процесів може бути значно ширшим від зазначеного, а способи визначення таких реакцій відомі та різноманітні: від стаціонарних польових до індикаційних аерофото- та космічних досліджень. Важливими тут є історико-географічні дослідження, що характеризують закономірності реакцій пристосування у часі. В розгляді місця геоморфології в геоекології важливим також є питання чинників (факторів), під впливом яких знаходиться конкретна екологічна ситуація. Не було б потреби шукати такі рушійні сили несприятливої зміни екологічної ситуації у випадку природного ходу розвитку довкілля, як це відбувалось скажімо до появи людини як важливого учасника природної еволюції. Проте, у даний час її вплив виявляється у житті чи не кожного компонента природного середовища, чи прямо, чи через ряд природних посередників. Ці уявлення стали, очевидно, поштовхом для М. Реймерса [1990] у класифікації екологічних чинників за значною низкою ознак: часом, походженням, характером, умовами дії, періодичністю, черговістю виникнення, середовищем виникнення, об'єктом впливу, ступенем впливу, спектром впливу. Ця класифікація є, на наш погляд, однією із найповніших на даний час і геоморфолог із задоволенням знайде тут констатацію давно відомого, але не усіма врахованого факту, що рельєф у природному середовищі є однією із найголовніших складових частин і відомий природознавець визначає йому роль геоморфологічного фактору місця (середовища) виникнення, поряд із такими важливими іншими факторами, як атмосферний, водний, ґрунтовий, фізіологічний, генетичний тощо. Таким чином, однозначно розцінюється роль рельєфу (а від себе додамо – сучасних геоморфологічних процесів) як фактора середовища виникнення несприятливих екологічних ситуацій, однорангових із ситуаціями у середовищах повітряного басейну, гідросфери, ґрунтових систем, або із негативними змінами у плані фізіології, генетики, популяцій, біоценозів, екосистем, та біосфери в цілому. Одним із найголовніших питань є встановлення просторових категорій рельєфу, здатних бути " середовищем виникнення" несприятливих екологічних ситуацій та питання їх ієрархії. керуючись принципом " від часткового до загального" можна розрізнити такі таксономічні категорії: 1. Елементарні поверхні (типу елементарних межиріч – схилів – днищ, тощо) як елементи обмеження шляхів міграції речовини в процесі морфогенезу. 2. Морфолітогенетичні системи, які доцільно поділяти на: – генетично однорідні поверхні, в утворенні яких " винен" один геоморфологічний процес; – генетичні типи рельєфу, утворені комплексом генетично споріднених геоморфологічних процесів, серед яких один виступає домінуючим. 3. Системи генетичних комплексів у числі яких, щодо екзогенних процесів, є: - ніваційні геоморфолого-кліматичні системи; - флювіальні басейнові системи; - кріогенні літокліматичні системи; - гляціальні палеогеоморфолого-кліматичні системи; - ерозійні оролітокліматичні системи; - еолові (аридні) літокліматичні системи; - елювіальні вологотропічні літо системи. 4. Морфокліматичні зони суходолу, себто крупні ділянки земної поверхні, у межах яких специфічні кліматичні умови (глобальні закономірності балансу тепла і вологи), а відтак – екзогенні геоморфологічні процеси утворюють адекватні системи геоморфологічного ландшафту.