Р ис. 14. Розробки кременю на Поділлі (4035 тис. Років до н.Е. кінець II тис. До н.Е.) Місця видобутку болотних руд ''Металургійні центри'' Райони розповсюдження болотних руд
Рис. 15. Розробки болотних руд на Поділлі (кінець II тис. до н.е. XII ст.)
зростають потреби у вапняках. Кожний цукровий завод в цей час мав 1-3 кар’єри вапняку.
Сучасний етап освоення мінеральних ресурсів (30-і роки XX ст.– початок ХХI ст.). Початок етапу (30-50 роки) характеризується збільшенням видобутку будівельних матеріалів для відновлення народного господарства; вапняків – для цукрової промисловості; торфу – на паливо та органічні добрива. У цей час розроблялись майже всі природні виходи гірських порід.
У 50-х роках XX ст. кількість кустарних розробок різко скорочується, промисловий видобуток корисних копалин зосереджується на великих родовищах. Найбільша концентрація кар’єрів і відвалів спостерігається в межах Подільських товтр (вапняки), Верхнього (торф) і Середнього Побужжя (граніти), Середнього Придністер’я (пісковики, вапняки, глини).
Антропогенізація мас земної кори. Питання антропогенних змін мас земної кори та їх поверхневих форм широко розглядаються в географічній літературі, проте до цих пір в дискусійній формі. Такий підхід зумовлений хибною думкою, що маси земної кори (літогенна основа, геологічна будова і т.п.) є ''основним'', ''ведучим'', ''незмінним'', ''стабільним'' компонентом. У численних публікаціях детально розглянуто питання господарського освоєння мінеральних ресурсів. Їх аналіз показує, що маси земної кори Поділля, як і інші натуральні компоненти природи, теж зазнали корінних змін. Тільки на відміну від ґрунтового і рослинного покриву, ці зміни не фонові, а осередкові – точкові або лінійні, глибина їх значно більша і вони безповоротні. Якщо у водних мас, грунтового і рослинного покриву при відповідних умовах є можливість відновлення (хоча б часткового), то у мас земної кори це не можливо. Осередкові зміни мас земної кори пов’язані з безпосереднім використанням природних ресурсів в гірничо-добувній, обробній промисловостях, в будівництві тощо. Їх можна спостерігати повсюдно. В районах Середнього Побужжя розробки корисних копалин займають площі 400-600 і більше гектарів. Іноді вони зливаються із окремих ''точок'' формуються ділянки в 1200-2000 га. Маси земної кори тут ''перелопачені'' або повністю зняті верхні шари і вивезені у відвали. На денну поверхню виведені породи докембрію, які мільйони років пролежали на значних глибинах. На таких ''точках'' або ділянках формуються різнотипні геологічні профілі, які не мають собі аналогів у природі. У процесі використання мас земної кори, з їх структури інколи повністю виводяться шари окремих видів корисних копалин. В межах Поділля до таких відносяться фосфорити, частково каоліни, вапняки і навіть піски. Вони замінені різнотипними ґрунтосумішами: граніто-суглинистими, вапняково-суглинистими, піщано-суглинистими, тощо.
Маси земної кори Поділля змінені не лише в окремих пунктах і ділянках. Минулі та сучасні господарські потреби в корисних копалинах, матеріалах для цивільного і промилового будівництва докорінно змінили маси земної кори окремих фізико-географічних районів Поділля. Серед них – Подільські і Мурафські Товтри (рис. 16). Тут в процесі наземних та підземних розробок вапняків не лише створені нові структура і взаємозв’язки в геологічній будові регіонів, але активізовано розвиток несприятливих природних процесів, зокрема антропогенного карсту
Рис. 16. Розробка вапняків у межах Подільських і Мурафських Товтр
1 Подільські Товтри; 2 Мурафські товтри; 3 відкриті розробки (кар'єри); 4 підземні розробки (штольні, штреки)
Антропогенна перебудова мас земної кори призводить до корінних змін їх поверхневих форм (рельєфу) і активізації геоморфологічних процесів. У зв’язку з тим, що більшість промислових розробок корисних копалин зосереджені в долинах річок, тут характерні найбільш корінні перебудови рельєфу русел річок, заплав, терас і особливо схилів. Так, дно Вітавського гранітного кар’єру знаходиться нижче рівня річки Південний Буг на 72 м, висоти платоподібних терасованих відвалів складають 50-60 м. Амплітуда відносних висот антропогенних форм рельєфу сягає 140-150 м, тоді як поверхні першої і другої терас – 25-40 м.
Гірничопромислові ландшафти (ГПЛ) як парадинамічні системи. Як стародавні так і сучасні ГПЛ формуються не в ізольованому просторі, а ''вписуються'' в складну мозаїку наявних ландшафтів. При цьому вони не лише межують з розораними площами, пасовищами на схилі або дібровою, а знаходяться у тісній взаємодії з ними. Вже саме виникнення ГПЛ у відносно збалансованій структурі наявних ландшафтів супроводжується посиленням контрастності середовища та активізацією обміну речовинами і енергією між ними. Утворюються активно діючі й складні парадинамічні системи, особливості розвитку і динаміка яких визначається, з одного боку – динамікою самих ГПЛ, а з іншого – особливостями динаміки попередніх та прилеглих ландшафтів. Кар’єри і відвали накладені на рельєф Придністер’я, Товтр, Кременецьких гір інтенсивніше піддаються обвальним і ерозійним процесам, ніж комплекси, що сформовані в умовах менш розчленованого рельєфу.
У формуванні парадинамічних зв’язків ГПЛ Поділля з прилеглими ландшафтами приймають участь кілька потоків мінеральної та біогенної речовини: наземний, де переважає мінеральна, біогенна і водна міграції, повітряний і техногенний, пов’язаний з процесом рекультивації. Особливості їх розвитку та роль у формуванні парадинамічних взаємозв’язків багато в чому визначаються фактором часу.
У ранню, нестійку стадію розвитку, ГПЛ активно взаємодіють з прилеглими ландшафтами. Вирішальне значення в таких взаємозв’язках мають мінеральна (зсуви, осипи, обвали, ерозія), біогенна (поселення рослин і тварин) і водна (заповнення кар’єрів водою, заболочування) міграції речовин. Міграція мінеральної речовини особливо активно проходить в ГПЛ, що створені на тлі найбільщ динамічних типів місцевостей – заплавного та схилового. В першому випадку вона пов’язана з діяльністю руслового потоку і паводкових вод, в другому – з проявом схилових процесів.
У 1975 році, в результаті розмиву, а в подальшому й обвалу свіжонасипаної частини захисної дамби Вітавського родовища гранітів у Південний Буг винесено близько 1,5 млн. тон розкривних порід. Сформований ними острів завдовжки 26 м, завширшки 8 м, розділив русло річки на два рукави. Продуктами ерозійного розмиву відвальних порід гранітних кар’єрів поблизу сіл Сабарів, Райгород, Губник, русло р. Південний Буг перекрите наполовину. Змінюється конфігурація русел річок, посилюється їх заболочування, обміління, а іноді річки повністю зникають.
Не менш активно в ранню, нестійку стадію розвитку взаємодіють з прилеглими ландшафтами й кар’єри. Швидкість наступання зсувів зі схилів Рудницьких кар’єрів складає в середньому 8-12 м, а в дощовому 1988 році – 18 м за рік. Кар’єр площею 6 га, глибиною – 9 м був заповнений опливинами упродовж двох років, внаслідок чого на місці циркоподібної виїмки сформувався мікрогорбистий схил. Опливини заповнили всі старі розробки пісковиків в долинах річок Гнізна, Серет, Золота Липа. У вапнякових кар’єрах Товтр (Закупне, Негін, Вербівці, Кам’янець-Подільський) і Придністер’я (Рудниця, Студена, Скала-Подільська) отримали розвиток обвали і осипи.
У формуванні парадинамічних взаємозв’язків ГПЛ з прилеглими ландшафтами в ранню нестійку стадію розвитку – на Побужжі, в західних районах Поділля суттєву роль відіграє водна міграція. Під час видобутку корисних копалин тут, в загальному, охоплюється 3-5 горизонтів підземних вод. Дипресійні воронки, які при цьому формуються, мають діаметр 8-12 км. Після припинення видобутку гранітні кар’єри Побужжя упродовж року повністю заповнюються тріщинними і грунтовими водами. Навкруги водних комплексів піщаних і торфових кар’єрів в заплавах р. Вовк між м. Деражня і с. Гайки, р. Південний Буг між с. Олешин і м. Чорний Острів спостерігається заболочування прилеглих територій.
Активізації парадинамічних зв’язків між ГПЛ та прилеглими ландшафтами на ранній стадії розвитку сприяє будівництво водойм в балках і улоговинах, які прилягають безпосередньо до зсувних схилів кар’єрів. Фільтрація води з них, навіть при виположуванні схилів кар’єрів, призводить до повторного розвитку зсувів, просадок (Рудниця), заболочування (Гнівань, Вітава).
Якщо особливості динаміки денудаційно-акумулятивних і водних процесів в ГПЛ Поділля на ранній стадії багато в чому залежить від азональних чинників (характеру рельефу, геологічної будови, гідрологічного режиму, системи розробок), то сукцесійна динаміка рослинного покриву на всіх стадіях розвитку визначається зонально-крайовими особливостями. Встановлено, що для сукцесійної динаміки рослинного покриву ГПЛ лісостепової зони характерні чотири етапи: оголений, оголено-пустирний, пустирно-різнотравно-злаковий, злаково-різнотравний. Два перших характеризують ранню нестійку стадію сукцесійної динаміки ГПЛ, два останніх – зрілу, стійку.
М’який, вологий клімат і відсутність токсичних грунтосумішей сприяють відносно швидкому формуванню рослинного покриву ГПЛ Поділля. Якщо, в складі грунтосумішей міститься не менше 15-20 % лесоподібних суглинків, то всі чотири етапи розвитку рослинний покрив проходить за 8-12 років, а на чистих вапнякових відвалах – 25-30 років. Наглядніше уявлення про це дає таблиця 3.
Тривалість ранньої, нестійкої стадії формування парадинамічних взаємозв’язків залежить від динамічної активності ГПЛ, їх типу і прилеглих ландшафтів. Активний розвиток денудаційно-акумулятивних процесів на вапнякових кар’єрах Товтр спостерігається упродовж 5-7 років, в Придністер’ї – 10-15 років, на гранітних кар’єрах Побужжя – 6-8 років. В місцях розробок глин, суглинків, піску ці процеси закінчують свій розвиток упродовж 2-3, максимум – 5 років, торфу – 1-3 років.
Після рекультивації парадинамічні взаємозв’язки ГПЛ з прилеглими ландшафтами послаблюються, але при неправильній їх експлуатації спостерігається повторний розвиток тих небажаних процесів, котрі були характерні для цього району до рекультивації. У Придністер’ї – це ерозія і зсуви, на Побужжі – заболочування, в районах підземного видобутку вапняків – карстові процеси.
У зрілу, стійку стадію розвитку ГПЛ приходять в рівновагу з прилеглими ландшафтами. Для таких парадинамічних систем характерний сповільнений і наближений до природнього обмін речовиною та енергією. Старі вапнякові розробки в лісистих районах Товтр заросли характерними для цих лісів породами дерев грабом, кленом, ясеном, лісовими яблунею і грушею, з чагарниками шипшини і глоду, тоді як на таких самих розробках в Придністер’ї сформувалася різнотравно-злакова рослинність з насадженнями акації, що також не порушує загального ''образу'' ландшафтів цього району.
Активізація парадинамічних взаємозв’язків ГПЛ з прилеглими ландшафтами може проявлятись у непередбачений час. Формування відвалів, воронок і западин в місцях підземних розробок вапняків на межиріччі Дністра і Південного Бугу Вінницької області почалося лише через 35-40 років після припинення видобутку. Тепер цей гірничо-промисловий карст ускладнює обробіток полів, випас худоби, будівництво доріг, будинків, ліній електропередач.
Районування гірничо-промислових ландшафтів. Особливості поширення і якісна різноманітність ГПЛ Поділля дають можливість провести їх районування. Здебільшого ГПЛ – частина регіональних структур фізико-географічного районування і завжди несуть на собі відбиток належності до останніх. Разом з тим, за низкою ознак (літологія порід, форми рельєфу, гідрогеологічний режим та ін.), властивості яких залежать від технології видобутку, відрізняються від натуральних ландшафтів. Це дозволяє розглядати їх як нову складову природних ландшафтів, а при районуванні є необхідним врахування як природних, так і технологічних чинників.
Польові дослідження і аналіз літературних джерел з даної проблеми дали можливість віднести ГПЛ Поділля до 2 гірничо-промислових країв, 3 округів і 13 районів (рис. 17).
Рис. 17. Районування гірничопромислових ландшафтів Правобережної України (пояснення в наступній таблиці)
Гірничорудний край об’єднує антропогенні ландшафти родовищ, які знаходяться в схожих фізико-географічних умовах. Його межі можуть іноді повністю співпадати з межами фізико-географічних країв, але частіше – це частина природної зони.
Гірничо-рудний округ об’єднує антропогенні ландшафти родовищ, що знаходяться в подібних геологічних і геоморфологічних умовах. За площею гірничий округ значно більший від фізико-географічного району. Вони відрізняються один від одного видом сировини, що видобувається, технологією робіт, особливостями гідрологічного і петрографічного складу грунтосумішей ГПЛ. У структурі гірничо-рудних округів домінують ГПЛ і комплекси, що їх супроводжують, формування яких пов’язано з видобутком та переробкою одного-двох видів корисних копалин.
Таблиця 5