Эколого-геологические условия и ресурсы района оз. Баскунчак
Озеро Баскунчак образовалось в западной части Прикаспийской низменности в результате солянокупольной тектоники. В Баскунчакском массиве выделяют (рис. 45):
соляные купола (Северо-Баскунчакский, Южно-Баскунчакский, Вактаусский, Кубатаусский);
впадины (Баскунчакская, Долбанская).
Купола представляют толщу каменной соли мощностью более 600 м, в кровле которой залегают гипсовые породы – кепрок мощностью до 80 м. Котловина озера является компенсационной мульдой проседания между соляными куполами. Она сложена соляными породами континентального генезиса и морскими терригенными отложениями. Скорость роста куполов составляет 4–8 мм/год; скорость опускания котловины – 8‑20 мм/год.
Рис. 40. Геолого-гидрогеологическая карта-схема района оз. Баскунчак [45]
Соляный купола: А – Северо-Баскунчакский; Б – Южно-Баскунчакский; В – Куба-Тау; Г – Вак-Тау.
Соли накапливаются в озере следующим образом [46]. Подземные и поверхностные воды в процессе фильтрации через породы соляных куполов насыщаются легкорастворимыми солями, а затем разгружаются в котловину озера и испаряются. В естественных условиях в озеро поступает 1,2–1,7 млн т/год соли. Мощность промышленного пласта соли около 20 м. Он насыщен рапой и частично покрыт песчано-илистыми отложениями.
Экологические неблагоприятные процессы, обусловленные добычей солей и гипса
Положение кровли пласта соли зависит от баланса между добычей и поступлением солей с природными водами. Высокие темпы добычи в 1960–1980 гг. (до 6 млн т, что в 4 раза превышало поступление) привели в конце ХХ века к опусканию кровли на два метра (рис. 41) и снижению уровня подземных вод. В результате активизировались карстовые процессы, началось движение осадков с берегов к центру озера и качество добываемых солей снизилось.
Рис. 41. Динамика добычи солей на оз. Баскунчак (правая шкала, тыс. тонн/год)
И уровень соляного пласта (левая шкала, м абс. Отм.).
К периоду интенсивной разработки, нарушавшему баланс между добычей и поступлением солей в озеро, относятся значительные провалы, затронувшие инфраструктуру поселков. Стабилизация ситуации произошла в середине 90-х годов (спустя 5-10 лет после уменьшения добычи солей). На рис. 42 показаны области активизации карста.
Рис. 42. Карта-схема оценки потенциальной опасности карста в районе оз. Баскунчак
В районе добывают не только соль, но и гипс. Карьер, отрабатывающий кепрок Северо-Баскунчакского купола, расположен в 2 км от озера. До последнего времени разрабатывалась безводная толща (рис. 43) и режим подземных вод не нарушался. В дальнейшем карьер предполагают углубить до отметки -64м (до подошвы гипсовой толщи), т.е. на 44 м ниже уровня рассолов озера, а откачиваемые воды сбрасывать в балластный карьер.
Рис. 43. Строение толщ горных пород в районе гипсового карьера
Гидродинамическое моделирование [45] показало, что откачки воды вызовут отток рассолов озера к гипсовому карьеру и разрушение соленого пласта пресными водами, вплоть до деградации месторождения солей.
Рекомендации по рациональному освоению ресурсов
Первые природоохранные мероприятия в районе были направлены на защиту качества добываемых солей. В конце XIX века сооружены валы, предотвращающие засорение пласта, и установлен пропускной режим въезда на территорию. В 1930 г. введена Санитарная зона, размером 2–5 км от берега озера. В 1997 г. созданы Богдо-Баскунчакские заповедник и заказник.
Принятые меры отвечали практике охраны питьевых источников водоснабжения. Зона санитарной охраны [47] должна включать три пояса:
строгого режима, в который входит территория источника водоснабжения;
защиты от микробного загрязнения – соответствует расстоянию, которое пройдут подземные воды за 400 суток (время самоочищения от микробов)
защиты от поллютантов – отвечает дистанции фильтрации вод за стандартное время работы водозабора (TX=25-50 лет).
Перечисленным поясам соответствуют Богдо-Баскунчакских заповедник – А и заказник – Б (рис. 44). При эксплуатации месторождения соли выделенных охранных поясов недостаточно. Природоохранные меры должны учесть необходимость регенерации запасов и влияние уровня подземных вод на активизацию карста. Во-первых, на территории водосбора следует выделить дополнительный охранный пояс (обозначен литерой В). В его пределах регламентируется хозяйственная деятельность. Она не должна влиять на режим подземных воды, который определяет запас пищевых солей, их качество и активности карстовых процессов. Во-вторых, объем добычи соли должен соответствовать ресурсам их накопления, чтобы обеспечить , с одной стороны, восстановление запасов месторождения, а с другой стороны, безопасность проживания людей [45].
Рис. 44. Соотношение границ существующих особо охраняемых природных территорий и природно-техногенной системы оз. Баскунчак
А – Богдо-Баскунчакский заповедник; Б – Богдо-Баскунчакский заказник; В – территория природной системы оз. Баскунчак; сверху и справа, показана граница Казахстана.
Аналогичный подход использован испанскими геологами на соляном озере Галлокэнта, охранная зона которого соответствовала водосборной площади, так как именно режим подземных и поверхностных вод определяет устойчивость экосистемы.