Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Практикум по инженерной геологии. Учебное пособие
.pdf
21
Гидрографическая сеть водосборов представлена постоянно действующими реками и ручьями, временными водотоками, возникающими в период весеннего снеготаяния или интенсивных дождей в
летне-осеннее время, а также озерами, болотами, искусственными
прудами и водохранилищами. Область относится к числу маловодных. Это связано не только с количеством осадков, но и с рельефом
области. Она расположена в пределах водораздельной части среднерусской возвышенности, поэтому практически все протекающие здесь
реки начинаются в пределах области. В качестве исключения из этого
правила обычно называют две реки - Оскол и Убля, начинающиеся в
Курской области. Но есть и некоторые другие, более мелкие реки,
начинающиеся за пределами области. Это приток Ворсклы, Грайворонка, начинающаяся в Харьковской области. Также несколько притоков реки Илек начинаются в Сумской области. Сравнительно густая
и разветвленная речная теть Белгородской области неравномерно распределена по ее территории. В отдельных местах (на западе области)
густота речной сети достигает 1,2-1,6 км/км2. К востоку от реки Оскол
она снижается до 0,10-0,15 км/км2. Средняя густота речной сети составляет 0,14 км/км2.
В границах области выделяются 14 наиболее значимых по размеру речных систем: Илек, Пен, Ворскла, Псел, Сейм, Северский Донец,
Уды, Нежеголь, Оскол, Валуй, Айдар, Потудань, Тихая Сосна, Черная
Калитва. Территорию Белгородской области дренируют 575 постоянных водотоков различной длины, общей протяженностью 3923 км.
Насчитывается 247 постоянных водотоков длиной более 3 км. Количество рек продолжительностью 10 км и более - 97 единиц. Из них 57
рек имеют длину главной реки от 10 до 25 км, а 40 рек - более 25 км.
Рек длиною 100 км и более в пределах области насчитывается четыре:
Оскол (205 км), Северский Донец (100 км), Ворскла (114 км), Тихая
Сосна (108 км). Подавляющее большинство рек (62%) - притоки Дона,
38% водотоков - притоки Днепра. Так же в Белгородской области
насчитывается 1100 прудов и 4 водохранилища.
Рассмотренные в главе признаки и условия залегания, распространения, движения, количества и качества, режима подземных вод,
литологический состав и водоносные свойства горных пород обусловлены развитием современных геологических процессов и явлений.
22
ГЛАВА 5. СОВРЕМЕННЫЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ
ПРОЦЕССЫ И ЯВЛЕНИЯ
Территория Белгородской области характеризуется значительным разнообразием природно-климатических и геологогеоморфологических условий. Это обуславливает развитие в ее пределах широкого спектра экзогенных геологических процессов (ЭГП).
Экзогенные процессы - это совокупность процессов, происходящих на поверхности Земли (или другой планеты) или в верхней части литосферы, обусловленных внешними (по отношению к планете)
силами - оболочками (атмосфера, гидросфера, криосфера и т. д.), космическими силами, радиацией, гравитацией и т. д.
Помимо природных, на территории региона получили развитие и
техногенные процессы, обусловленные деятельностью человека. Исследование современного экзо- и геотехноморфогенеза свидетельствует о том, что Белгородская область относится к регионам с интенсивными и дифференцированными по площади воздействиями на литогенную основу и рельеф, что создает реальную экологическую
угрозу хозяйственным объектам и безопасности населения. Снижение
эколого-геоморфологической опасности, ее прогноз требуют наличия
достоверных данных о развитии экзогенных геологических процессов,
а также о динамике факторов, влияющих на их активность.
Рельеф Белгородской области обусловлен главным образом его
структурными особенностями и характером новейших тектонических
движений. Они в настоящее время в общих чертах и определяют развитие современных рельефообразующих процессов. Важными факторами являются также ландшафтно-климатические особенности территории. От них в основном зависят интенсивность и направленность,
многообразие и характер проявления современных экзогенных рельефообразующих процессов. Со времени массового заселения нынешней территории Белгородской области (XVII в.) постоянно возрастала
роль антропогенного фактора в преобразовании рельефа, и своего
максимума она достигла в 60-е гг. ХХ столетия, когда началось широкомасштабное освоение железорудных месторождений КМА.
К экзогенным процессам относятся геологические процессы: выветривание, деятельность ветра; деятельность поверхностных текучих
вод, равнинных и горных рек, озёр и болот; деятельность морей и океанов; деятельность ледников, мерзлотные процессы. Кроме того, к
данной группе факторов принадлежит и деятельность человека, свя-
23
занная с добычей полезных ископаемых, строительством (городским,
дорожным, гидротехническим).
Выветривание - разрушающее воздействие на горные породы и
минералы многих факторов внешней среды, называемых агентами
выветривания. К ним относятся солнечные лучи, механическое и химическое воздействие воды, воздуха и живых организмов. Обычно
имеет место суммарное воздействие внешней среды на горные породы, но в случае преобладания отдельных факторов над другими принято выделять механическое (физическое), химическое и биологическое (органическое) выветривание. К результатам процесса выветривания стоит отнести и почвообразование - важнейшее условие существования богатой и разнообразной жизни на земле.
Геологическая деятельность ветра (эоловые процессы) проте-
кает по схеме большинства внешних процессов: разрушение - перенос
- аккумуляция. Все ветровые отложения сильно пористые.
Геологическая деятельность поверхностных текучих вод.
Продукты переноса называются делювием, откладываются маломощным чехлом на склонах.
Делювиальные отложения (индекс «d») чаще всего представ-
лены суглинками, супесями и глинами со щебенкой, мелкими и крупными валунами, гравием и галькой. Эти отложения залегают по склонам коренных берегов и террас в нижней их части, образуя, так называемые, делювиальные «шлейфы», оконтуривающпе высокие террасы
и водоразделы.
Элювиальные отложения (индекс «е»):
1. Элювий пород каменно - угольного периода (С, е) представлен
щебнем известняка с суглинистым заполнителем.
2. Элювий пород юрского периода (J, е) - сильно разрушенные
глины микротрещиноватые, тонко расслоенные (отделяются на мелкие плиточки), содержится гипс, ярозит, пирит и др. вторичные образования; залегает элювий юрских глин.
3. Элювий пород мелового периода (К, e) - песок ожелезненный,
желтый до красного, с отдельными глыбами и щебнем песчаника.
Аллювиальные отложения (индекс «а»). По времени образова-
ния речные отложения подразделяются на древне-аллювиальные и
современные.
Древне-аллювиальные отложения распространены в пределах
речных надпойменных террас. Они представлены русловым и пойменным аллювием. Русловой аллювий состоит из гравийно-галечного
24
материала и хорошо сортированного песка.
Современные аллювиальные отложения - это отложения, распространенные в пределах пойменных террас современных рек. Они
представлены - в нижней части крупнозернистыми песками, гравием и
галькой; в верхней части - супесями, суглинками, глиной или песком
мелкозернистым, глинистым.
Пролювиальные отложения (индекс «р») - это несортированный обломочный материал, слабо окатанный, представляет собой
продукты выноса временными потоками воды (ручьев, оврагов). Залегают эти отложения в устьях оврагов в виде конуса или в нижних
участках крутых склонов.
Озерно-болотные отложения (индекс «l») представлены иловато-торфяными органическими образованиями, иногда сильно ожелезненными; они образуются в участках заболачивания при наличии
местного водоупора.
К опасным геологическим явлениям природного характера на
территории Белгородской области можно отнести: оползни, карст,
суффозию, эоловые процессы, дефляцию, линейную и плоскостную
эрозию, абразию, заболачивание.
Оползни. Оползневые процессы имеют широкое распространение на территории области, особенно на склонах долин рек, балок и
оврагов. Этому способствуют геологические и гидрогеологические
условия, глубокая расчлененность рельефа, активная боковая эрозия,
климатические особенности, а также антропогенные факторы. Ландшафтно-оползневые системы формируются, главным образом, на меловом и палеогеновом субстрате, преимущественно, с деформациями
пород четвертичного возраста. Наиболее часто оползневые процессы
развиваются в покровных отложениях нерасчлененного инженерногеологического комплекса.
Для Белгородской области характерны следующие генетические
типы оползней: оползни проседания, оползни выдавливания и оползни скольжения. В морфологическом отношении выделяются: фронтальные; линейные (оползни-потоки), сосредоточенные в узкой зоне,
охватывающей значительную часть склона; циркообразные (оползницирки), образующиеся в пределах локальных участков склонов, а
также комплексные (комбинированные) оползни, сочетающие в себе
несколько генетических типов, создающие ландшафтно-оползневые
системы. На основе анализа топографических карт, аэрофотоснимков
и полевых исследований были выявлены основные ареалы распространения оползней в пределах региона. Наиболее сильно поражены
25
оползнями восточная и центральная части Белгородской области, несколько меньше – западная.
Помимо природных факторов, оползневые процессы часто провоцируются антропогенной деятельностью. Довольно часто встречаются оползни вдоль автомобильных дорог. Они развиваются в местах
подрезки склонов, а также в пределах многих населенных пунктов,
нанося значительный урон промышленным и гражданским строениям,
различным коммуникациям, создавая напряженную экологогеоморфологическую ситуацию в местах их проявления.
Карст, включающий в своем составе мел и отдельные терригенные отложения, преимущественно карбонатного происхождения. Существенную роль в активизацию карстовых процессов вносит антропогенный фактор, способствующий усилению агрессивности природных вод.
Карстовые формы в Белгородской области представлены, в основном, двумя морфогенетическими типами: поверхностным и погребенным.
К поверхностным карстовым формам относятся карры, поноры,
воронки, блюдца, котловины, провальные колодцы и карстовые трещины. Особенно широкое развитие в области получили лунковые и
ячеистые карры. Приурочены они обычно к крутым меловым склонам
речных долин, балок, оврагов, чинков и платообразных останцов.
Максимальная плотность мелового карста в области достигает 50
шт/км2. Особенно интенсивно закарстованы междуречья Убля – Котел, Псел – Пселец. Несколько меньшими величинами карстовых
форм (10-25 шт/км2) характеризуются верховья рек Короча и Корень,
Тихая Сосна, Черная Калитва, Айдар.
Суффозия. Суффозионные формы приурочены в основном к
поймам и первым двум надпойменным террасам рек Северский Донец, Оскол, Сейм, а также к бассейнам рек северо-восточной части
области – к площади распространения ледниковых отложений. Выражается суффозия на поверхности в виде деформаций и образований
блюдцеобразных западин диаметром 50-200 м и глубиной 1-2,5 м.
Они препятствуют сельскохозяйственному освоению территории в
местах их распространения.
Эоловые процессы. На территории области эоловые формы рельефа представлены бугристо-грядовыми песками и дюнами. Источником образования эоловых форм рельефа служат разнозернистые
пески. Дюны наиболее развиты по долинам рек Оскол, Северский Донец и его притока Нежеголи, а также реки Тихая Сосна. Представлены
26
они навеванием гряд песков фронтом 1,0-1,5 км и мощностью 2-5 м.
Одной из разновидностей эоловых процессов является дефляция, которая на территории области приурочена к почвам легкого механического состава – песчаным и супесчаным. Доля дефлированных почв
среди общей площади почв области невелика – только 26,6 тыс. га,
или менее 1%.
Эоловые процессы на территории области не имеют широкого
распространения. В большей части эоловые формы закреплены лесными посадками и не оказывают негативного влияния на окружающую природную среду.
Эрозия. На конкретный набор преобладающих экзогенных геодинамических процессов, а также на степень их насыщенности оказывает влияние климатический фактор. Интенсивное протекание эрозионных процессов в области связано с ливневыми осадками и талыми
водами. Они быстро насыщают приповерхностные горизонты рыхлых
отложений на водосборной площади, формируют поверхностные потоки, которые вызывают заметный размыв и рост оврагов. С ними
также связана активизация оползней в покровных отложениях.
Геоморфологический облик Белгородской области формирует
эрозионное расчленение. Формы данного генетического типа ЭГП
варьируют от простейших (потяжины, дели) до крупных речных долин и образуются в результате плоскостного смыва и линейной эрозии. Плоскостной смыв – чрезвычайно распространенная форма современной денудации на территории Белгородской области. Плоскостной смыв выносит в днища балок, оврагов и долины рек огромное
количество ценного гумусового горизонта почвенного покрова, катастрофически понижая его плодородие.
Пораженность территории области ЭГП определяет в целом линейная эрозия. Общая расчлененность региона эрозионными формами
колеблется от 0,2 до 1,9-2,0 км/км2. Минимальные значения характерны для ее северной части и приурочены к верховьям р. Сейм и его
притоков. Для северо-западной части территории области свойственна
средняя степень эрозионного расчленения – от 1,2 до 1,6 км/км2. Левобережная часть бассейна р. Северский Донец и площадь бассейна р.
Оскол в среднем ее течении выделяется высокими коэффициентами
густоты эрозионного расчленения – от 1,5 до 1,9 км/км2. Однако
наибольшими значениями коэффициентов густоты эрозионного расчленения (1,5-2,0 км/км2) характеризуются северо-восточная и восточная части области.
27
Кроме того, многие эрозионные формы рельефа служат местом
складирования промышленных и бытовых отходов, а они, как известно, характеризуются слабой защищенностью подземных водоносных
горизонтов, вследствие чего загрязняющие вещества могут легко проникать на значительную глубину и представлять потенциальную
опасность для человека, использующего такие воды для питьевого
водоснабжения.
Абразия на территории области имеет локальное распространение. Она характерна для берегов Старооскольского и Белгородского
водохранилищ и ряда других искусственных водоемов. Абразионные
меловые уступы в правобережной части Белгородского водохранилища стали неотъемлемой частью береговых ландшафтов.
Заболачивание. Из-за высокой дренированности территории об-
ласти речной и овражно-балочной сетью болота не имеют широкого
распространения. Заболоченные земли в основном сосредоточены в
поймах рек и в зонах техногенного подтопления Белгородского водохранилища.
Территория Белгородской области в целом рассматривается как
сильно пораженная экзогенными геологическими процессами.
Наибольшее значение в расчленении рельефа территории Белгородской области принадлежит линейной эрозии и оползневым процессам,
которые определяют в целом пораженность территории ЭГП. Они
обладают определенной разрушительной силой и нередко активизируются в результате изменений погоды и хозяйственной деятельности
человека. При своем проявлении они оказывают отрицательное воздействие на хозяйственную деятельность человека. Современные экзогенные процессы в области развиваются в тесной зависимости от
характера тектонических движений, структурно-литологических
условий, рельефа, изменений климата и хозяйственной деятельности
человека.
Значительное воздействие на условия протекания современных
геологических процессов оказывает добыча полезных ископаемых.
28
ГЛАВА 6. ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ
Белгородская область - промышленный регион. На территории
ряда районов ведутся разработки месторождений полезных ископаемых. Мощнейшие горно-обогатительные комбинаты применяют в
производственном цикле добычи взрывоопасные материалы в промышленных количествах. По объему отгруженных товаров собственного производства и выполненных работ и услуг собственными силами на душу населения по виду экономической деятельности «Добыча
полезных ископаемых» (5,8 тыс. руб.) Белгородская область занимает
1 место среди областей ЦФО по виду экономической деятельности
«Обрабатывающие производства» (14,5 тыс. руб.), 4 место после Липецкой области (30 тыс. руб.), Москвы (15,3 тыс. руб.) и Московской
области (14,6 тыс. руб.). Всего на территории Белгородской области
разведано около 229 месторождений полезных ископаемых (железных
руд, бокситов, апатита, мела, глин, песка, мергеля, минеральных вод),
учтенных Госбалансом. На базе этих месторождений широко развиты
горнодобывающая промышленность и производство стройматериалов. Продолжается подготовка к освоению Гостищевского, Яковлевского и Большетроицкого месторождений богатых руд. Действует
Оскольский электрометаллургический комбинат. Доля разведанных
запасов железных руд в балансе РФ превышает 40% (по добыче доходит до 35%), по бокситам - 15%. В области зарегистрировано около
100 предприятий строительной индустрии, которые добывают и перерабатывают общераспространенные полезные ископаемые.
Мел. Наиболее крупные месторождения качественного мела
находятся в Белгородской области. Разведано свыше 29 месторождений мела с утвержденными запасами 1,0 млрд.т. Прогнозные запасы
мела практически не ограничены. К наиболее крупным разведанным
месторождениям мела относятся Лебединское и Стойленское, где мел
добывается как вскрышная порода. По Лебединскому месторождению
утверждены запасы – 388 млн. т., а по Стойленскому по категории С1
– 575 млн. т. По оценке института «Центрогипроруда» добыча меломергельных пород на этих карьерах на период до 2005 г. составит порядка 25 млн. т. ежегодно. Из всего попутно добываемого меломаргельного сырья только 5,0 млн. т. ежегодно потребляется Оскольским цементным заводом, а остальная часть вывозится в отвалы и
теряется безвозвратно.
Другим крупным месторождением качественного мела является
29
Шебекинское, Белгородской области. Детальные геологоразведочные
работы были произведены на этом месторождении в 1951 г. и позднее
в 1972 г. Балансовые запасы на 1.01.1997 г. составляют 23,5 млн. т.,
что при производственной мощности завода по переработке мела 350
тыс. т. составляет обеспеченность около 70 лет.
По условиям применяемой на заводе технологии переработки мела продуктивная толща мела при подсчете запасов разделена на верхнюю часть «сухого» мела с естественной влажностью около 20% и
нижнюю часть «влажного» мела с влажностью более 20%. Соотношение запасов «сухого» и «влажного» мела составляет 2,5. Верхний горизонт до абсолютной отметки 145-150 м меловой толщи характеризуется содержанием до 96-97,5% и нерастворимым остатком 1,5-2,5%.
Нижний горизонт до абсолютной отметки 109 м содержит 97,5-99% и
0,7-1,9% нерастворимого остатка. Мел на Шебекинском месторождении по химическому составу относится к высококачественному мелу
и находит широкое применение в различных отраслях промышленности (лакокрасочной, резинотехнической, кабельной, бумажной и др.)
В период 1956-1957 гг. было разведано новое месторождение мела в Белгородской области - Петропавловское, расположенное в 3-х
км от ст. Беломестное Юго-Восточной железной дороги. По качеству
мел не уступает мелу Шебекинского месторождения, а по некоторым
показателям даже превосходит его. Полезная мощность меловой толщи составляет 30 м. Мел выходит почти на поверхность и мощность
вскрыши составляет всего 2-3 м.
Одним из старейших месторождений мела, эксплуатируемых уже
несколько десятилетий, является Белгородское, расположенное практически в черте города. В геологическом строении месторождения
принимают участие, кроме верхней толщи мела, третичные и четвертичные отложения. На базе этого месторождения работает Белгородский комбинат строительных материалов (БКСМ), который производит известь, силикатный кирпич и порошковый мел. По своим химическим свойствам мел этого месторождения можно отнести к качественному, но он имеет более плотную структуру и при измельчении
без классификации получить кондиционный продукт не представляется возможным.
Из других разведанных месторождений Белгородской области с
высоким качеством мела можно отметить Волоконовское, Чернянское, Фироновское, Чураевское.
К месторождениям с запасами менее качественного мела Белгородской области можно отнести Валуйское, Заслоновское, Знамен-
30
ское, Казацкие бугры и Корочанское. Мел этих месторождений содержит относительно низкие показатели (82-87%) и засорены другими
примесями. Из этого мела без глубокого обогащения получить качественную продукцию не представляется возможным. Без обогащения
этот мел может быть использован для производства извести и применяться в сельском хозяйстве как мелиорант для раскисления почвы.
Месторождения мела Воронежской области относятся к туронконьякскому возрасту. Мел имеет высокое содержание (до 98,5%) и низкое содержание некарбонатных примесей - менее 2%, обогащен амфорным кремнеземом, принесенным, очевидно, из сантонских отложений. Залегает мел в непосредственной близости к поверхности и
прикрыт элювием мела или четвертичными отложениями. Характерной особенностью мела месторождения Воронежской области является его водонасыщенность. Содержание влаги в меле достигает 32%,
что вызывает серьезные затруднения при его добычи и переработке. К
наиболее крупным месторождениям Воронежской области можно
отнести Копанищенское, Бутурлинское, Крупренниковское и Россошанское.
Меловая толща на Копанищенском месторождении колеблется в
пределах 16,5-85 м (средняя 35 м). Вскрыша представлена почвеннорастительным слоем и составляет всего 1,8-2,0 м. По вертикали толща
мела разделяется на две пачки, из которых нижняя содержит до 98%, а
верхняя несколько меньше (96-97,5%).
Бутурлинское месторождение с предельно однородным белым
мелом турунского яруса с мощностью от 19,5 до 41 м мощность
вскрыши доходит до 9,5 м и представлена растительным слоем, мергелями, песчаниками и песчано-глинистыми образованиями. Содержание карбонатов кальция и магния достигает 99,3%, при относительно небольшом количестве некарбонатных составляющих.
Гранит. Гранитный карьер расположен в Красненском районе
между селами Горки и Богословка; при относительно небольшой глубине залегания камня (около 60 м), ширина пласта на некоторых
участках составляет более 200 м.
Предварительный анализ показал, что качество гранита очень
высокое, камень отлично поддается шлифовке. Кроме того, как отметили в администрации Красненского района, благодаря гранитному
месторождению добавятся рабочие места для жителей сел Горки и
Богословка.
Месторождение гранита было обнаружено на границе с Воронежской областью еще в советские времена. Но лишь три десятка лет
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]