168409 (Эколого-геохимические особенности Украины и Донецкого бассейна), страница 2

Верхняя часть свиты, между известняками K7 и L1 , также представлена мощными пачками песчаников, переслаивающихся со сланцами, главным образом алевритовыми, и содержит известняки K8 и K9. Между известняками K7 и K8 в сланцах залегают рабочие угольные пласты k7 и k71, выше известняка К9 - пласты k74, k75 и k8 с известняком L1 в кровле. На значительной площади известняк L1 размыт и замещен песчаником.

Свита C26 обладает максимальной угленасыщенностью в нижней половине. Отложения ее начинаются мощной пачкой песчаников (30-50 м), залегающих в кровле известняка L1, над которой расположена группа пластов углей: l1, l21, l3, l4н и l4в с известняком L5 в кровле последнего. Выше следует переслаивание мощных пачек песчаников и сланцев, вмещающих пласт l5 и пласт l6 с известняком L7 в кровле. Над ним залегает пачка сланцев мощностью 30-45 м с угольными пластами l7, l71, l8, l81 и l82 . Пласт l82 залегает в почве известняка M1, которым начинается разрез свиты C27.

В свите C2 промышленная угленосность приурочена преимущественно к сланцевой толще, заключенной между известняками M1 и M10. В этой толще 18 угольных пластов и прослоев, из которых 14 достигают рабочей мощности. В верхней части свиты развиты мощные песчаники; имеются три прослоя углей ( m81 , m9 , m91 ), приобретающих иногда рабочую мощность.

Верхний отдел развит на крыльях Главной антиклинали и представлен тремя свитами, сложенными чередованием мощных толщ песчаников, аргиллитов, алевролитов и маломощных прослоев известняка. Угленасыщенность слабая. Угольные пласты, достигающие рабочей мощности и имеющие промышленное значение, содержатся только в свите С31 (пласт n1). Общая мощность этих отложений составляет 2300-2800 м.

Пермская система. Отложения пермской системы распространены в Бахмутской и Кальмиус-Торецкой котловинах. В пределах площади района они слагают Краматорско-Часовьярскую синклиналь на севере и Райско-Калиновскую на юго-западе. В нижнем отделе перми выделяются три свиты (картамышская, никитовская и славянская). Первая из них согласно перекрывает отложения верхнего карбона и представлена переслаиванием песчано-глинистых пород с преобладанием алевролитов и песчаников. Мощность свиты 880-970 м. Отложения никитовской и славянской свит, представленные терригенно-галогенными образованиями, развиты в крайней северной части Центрального углепромышленного района .

Кайнозойский структурный этаж сложен горизонтально залегающими неогеновыми и четвертичными отложениями. Отложения неогена представлены нижне-, средне-, и верхне- сарматскими образованиями (глины, песчано-глинистые породы, известняки-ракушечники, каолиновые глины, опоковидные песчаники. Мощность этих отложений колеблется от нескольких метров до 20-30 метров.

Четвертичные образования покрывают тонким чехлом отложения палеозоя. К ним относятся разнообразные в генетическом отношении континентальные отложения. Наибольшим развитием пользуются приуроченные к водораздельным пространствам суглинистые эолово-делювиальные, а в долинах - аллювиальные и аллювиально-делювиальные отложения. Довольно широко распространены техногенные образования. В стратиграфическом отношении они подразделяются на нижне-, средне- и верхнечетвертичные и современные.

К нижнечетвертичному отделу относятся первый снизу горизонт тяжелых суглинков и аллювиальные образования. Суглинки имеют красновато-бурый, темно-бурый и коричнево- бурый цвет, чаще всего бесструктурные, неравномерно запесоченные, иногда переходящие в супеси. Их мощность колеблется в пределах 3-5 метров, иногда достигает 13 метров. Аллювиальные отложения слагают разрез пятой надпойменной террасы, они представлены мелко- и разнозернистыми песками с прослоями буровато-серой глины. Их мощность не превышает 3-4 м.

Среднечетвертичные отложения представлены эолово- делювиальными лессовидными суглинками водораздельных пространств, имеющими коричневато-бурую окраску; бесструктурными, местами слегка запесоченными и содержащими карбонатные стяжения. Верхнечетвертичные отложения представлены эолово- делювиальными лессовидными суглинками водораздельных пространств и аллювиальными отложениями I и II надпойменных террас. Лесовидные суглинки верхнечетвертичного звена темно-палевые или буровато-желтые, пылеватые, макропористые. Из новообразований в них часто встречаются мелкие включения карбонатов, иногда отмечаются включения гипса. Мощность суглинков верхнего одела достигает 4-5 метров. Вторая надпойменная терраса рек района (Кальмиус, Грузской и др.) сложена светло-серыми мелко- и среднезернистыми песками с тонкими глинисто-илистыми прослоями, с включениями кварцевой гальки и обломков песчаника и песчаных сланцев палеозоя. Первые надпойменные террасы рек района сложены разнозернистыми песками с галькой и щебнем, с прослоями суглинков. Мощность осадков I надпойменной террасы колеблется от 1 до 7 метров и зависит от рельефа подстилающих коренных пород.

Верхнечетвертичные современные нерасчлененные отложения объединяют в своем составе делювиальные отложения склонов долин рек и балок и элювиально-делювиальные отложения открытых участков. Делювиальные отложения представлены светло-желтыми, буровато-желтыми рыхлыми, бесструктурными легкими суглинками, вмещающими мелкие обломки коренных пород. Мощность их изменяется от 1-2 до 4 м.

Элювиально-делювиальные отложения широко распространены на склонах долин рек и балок. По составу это грубообломочный продукт разрушения горных пород с примесью суглинистого и песчаного материала. Мощность элювиально-делювиальных отложений 0,3-1,0 м, но иногда достигает 3 м. Современные образования представлены аллювиальными, аллювиально-делювиальными отложениями пойм рек и днищ балок и пролювием - отложениями конусов выноса промоин и оврагов, а также техногенными образованиями.

Пойменная фация аллювия сложена песками с галькой и обломками коренных пород, суглинками и супесями, илами и глинами. Русловая фация в местах перекатов состоит из песчано- галечного или гравелистого материала, в плесоватых частях рек – из илисто-песчаного . Мощность аллювиальных отложений равна 3-5 м, достигая в отдельных случаях десятка метров. Аллювиально- делювиальные отложения балок обычно глинистые, песчано- глинистые, с большим содержанием грубообломочного материала. Мощность их составляет 0,5-4 м.

Пролювий имеет незначительное распространение у подножия склонов и в устьевых частях оврагов и мелких балок и представлен рыхлым несортированным материалом мощностью 0,5-3 м.

Техногенные образования распространены вблизи угольных шахт, обогатительных фабрик, других промышленных предприятий, вдоль транспортных магистралей и др. Это отвалы, терриконы, насыпи, которые представлены различной крупности обломками каменноугольных песчаников дресвы, сланцев и, в меньшей степени, четвертичными суглинками и ископаемыми почвами. Мощность техногенных образований, складированных в терриконы, достигает 30 и более метров.

Особенности тектонического строения.

Северная часть исследованного район приурочена к Главной антиклинали Донбасса, известной также под названием Горловской. Антиклиналь имеет субширотное простирание, углы падения крыльев крутые: 48-56 0 в отложениях свит C25 -C31 и 56-76 0 в отложениях свит C21 -C32 , слагающих ядро складки. Глубина погружения крыльев по нижней продуктивной свите C23 составляет примерно 3,5-4 км. На юге антиклиналь резко переходит в пологую Кальмиус-Торецкую котловину, а на севере - в Бахмутскую, что фиксируется изменением простирания пород верхнего карбона в восточной части района от широтного до субмеридианального.

К местам сочленений крыльев Горловской антиклинали с субмеридианальными флексурами Бахмутской и Кальмиус- Торецкой котловин приурочены крупные Булавинский, Брунвальдский (Юнкомовский) и Горловский надвиги.

Строение Главной антиклинали почти симметричное. Более круто по сравнению с южным залегает северное крыло в западной части района и, наоборот, в восточной части района - южное. Пологое западное замыкание Главной антиклинали отделяется от круто залегающих крыльев надвигами: Северным на севере и Главным на юге .

Сводовая часть антиклинали осложнена цепочкой мелких куполовидных складок (с северо-запада на юго-восток): Дзержинская (купол Карабанка) и Дылеевская брахиантиклинали, купола Чернобугорский, Чернокурганский, «Катушка». Софиевский, полукупол Новый, Чегарниковская, Кировская, Кондратьевская, Корсуньская, Веровская брахиантиклинали, Ольховатская антиклиналь.Все эти складки имеют размеры от 0,8х0,4 км (Софиевскйи купол) до 5 км (Кировская, Веровская брахиантиклинали) и выделяются в рельефе в виде небольших поднятий. Длинные оси складок развернуты относительно оси Главной антиклинали к северо-западу на угол от 20 до 40?, в юго- восточной части, начиная с Кондратьевской брахиантиклинали, длинные оси складок субпараллельны оси Главной антиклинали. Все складки, как правило имеют асимметричное строение, углы падения пород на крыльях от 30 до 70?.

Из других крупных структур на территории района выделяются: северо-западное замыкание Боково-Хрустальской синклинали в зоне перехода ее в Бахмутскую котловину (северная часть площади) и Чистяково-Снежнянская синклиналь Кальмиус- Торецкой котловины (южная часть). Обе структуры представлены своими крыльями, примыкающими к Горловской антиклинали соответственно с северо-востока и юго-запада.

Разрывные нарушения по их положению относительно свода Главной антиклинали подразделяются на три основные группы: нарушения осевой части, северного и южного крыла . Система разрывных нарушений, главным образом надвигового типа, осложняет строение как крыльев антиклинали, так и осевой части. Почти все надвиги, имеющие южное и юго-западное падения, развитые в осевой части и на южном крыле антиклинали, сливаются в осевой части в единую зону. Амплитуды надвигов при этом быстро уменьшаются, и зона характеризуется многочисленными, но мелкоамплитудными смещениями. Наиболее крупными надвигами с южным падением сбрасывателя являются (с запада на восток) : Осевой, Главный, Артемовский, Чегарский, Горловский и Брунвальдский.

Один из крупнейших надвигов района - Горловский - генетически связан с субмеридиональной Горловской флексурой, которая в последние годы прослежена в Кальмиус-Торецкой котловине от г.Донецка до южных окраин г.Горловки. Горловская флексура, четко выраженная на южном крыле Главной антиклинали, быстро к северу затухает.

Брунвальдский (Юнкомовский) надвиг имеет максимальную амплитуду (до 400 м) на флексурном сочленении Чистяково- Снежнянской и Кальмиус-Торецкой котловин. К северу в крутопадающих отложениях свит С25-С27 южного крыла Главной антиклинали он разветвляется на серию малоамплитудных (до 75 м) разрывов южного падения, полностью затухающих в отложениях свиты С23 вблизи осевой части антиклинали.

Особо следует отметить Байракский надвиг, проходящий в осевой части антиклинали в зоне развития брахиантиклинальных и брахисинклинальных структур, амплитуда надвига до 350 м, падение сместителя на север - 40-45?.

К купольным структурам осевой части антиклинали приурочены зоны интенсивного дробления пород. Одним из таких нарушений является разлом «Секущая», с незначительной амплитудой смещения. Мощность зоны дробления, представленной тектонической брекчией, достигает 20-30 м.

Наряду с пликативными структурами, сводовую часть Главной антиклинали по всему ее простиранию сопровождают разрывные нарушения. По пространственному положению относительно свода Главной антиклинали, разрывные нарушения подразделяются на 3 основные группы: нарушения осевой части, северного и южного крыла .

3. Оценка экологической ситуации

Экологические проблемы воздушной среды

Одна из острейших проблем – загрязнение воздушного бассейна: данные показывают, что индекс загрязнения атмосферы в Донбассе один из самых высоких в Украине .

Среднемесячные концентрации компонентов-загрязнителей в атмосферном воздухе г. Донецка стабильно превышают среднесуточные предельно допустимые концентрации (ПДК): по пыли - до 1,5, фенолу – до 3, диоксиду серы – до 2, аммиаку – до 2, и наибольшее загрязнение характерно для диоксида азота – до 4,5 раз. А ведь даже превышение ПДК до 1,5-2 раз приводит по заключению медиков к необратимым негативным изменениям в окружающей среде, пагубным для здоровья.

Подобное загрязнение обусловлено, в первую очередь, высокой плотностью выбросов в атмосферу загрязняющих веществ, поставляемых более 1500 предприятиями. Количество выбросов по данным за 2001 г. превысило 40% от общегосударственного. В атмосферу Донецкого региона за 2001 г. выброшено более 1,8 млн т вредных для здоровья веществ, т.е. на 1км2 территории приходится 70 т выбросов, что в 10 раз превышает этот показатель по Украине. Общий валовый выброс в Украине составляет 316,0 тыс. т/год, из этого объема 155,4 тыс. т/год приходится на выбросы метана – опасного парникового газа, приводящего к глобальному потеплению. Кроме того, только 1т угля, сгорая, выделяет в атмосферу 60 кг пыли, 50 кг сернистого ангидрита, 8 кг оксидов азота в виде радона-222, радия-226, тория-232 и др.

Особую опасность для здоровья человека и всей окружающей среды представляет повышенное содержание ртути в приземной атмосфере. Поэтому были проведены работы по ее определению в городах Донецке, Горловке и в окрестностях Никитовского рудного комбината. С помощью автоматического газоанализатора ИМГРЭ-8, расположенного на микроавтобусе, было определено количество паров ртути в воздушной среде указанных мест. (Аналитик В.З.Фурсов). В Донецке измерения проводились непрерывно при движении микроавтобуса на расстоянии 16 км от западной границы города до его центра и в обратном направлении. В результате выявлено, что содержание ртути в воздухе Донецка в среднем составляет 25-30пг/л (пг/л=1*10-12г) при фоновых концентрациях за пределами промышленных регионов до 2,2 пг/л. Еще более значительные содержания паров ртути были выявлены в г. Горловка, особенно в районе Никитовского ртутного комбината: от 155-300 до 1427-1680 пг/л {3}, что является причиной ртутной интоксикации жителей этого района, их повышенной заболеваемости и детской смертности. Ведь пары ртути при дыхании сорбируются белковыми молекулами и трансформируются в токсичную метилртуть. Она поражает все органы человека, отрицательно влияет на центральную нервную систему, нарушает иммунную систему, способна накапливаться в организме человека и вызывать возникновение и развитие злокачественных опухолей.

Роль промышленных и бытовых отходов.

Значительное влияние на окружающую среду Донбасса оказывает огромное количество отходов. Донецкий регион продолжает неуклонно превращаться в свалку бытовых и промышленных отходов. Занимая 4,4% площади Украины, он стал прибежищем более одной трети всех накопленных в стране отходов. В связи с некоторым увеличением производства с 1999 г. в Донецкой области увеличился объем образования промышленных отходов, составивший в 2000 г. 52 млн т (24,6 млн т из них токсичные). Кроме того, остается низким уровень использования отходов в качестве вторичных ресурсов. Динамика движения производственных отходов в области свидетельствует, что несмотря на кажущийся растущим процент использования последних, их количество не уменьшается, а наоборот, постоянно растет. В результате насчитывается уже более 1000 объектов накопления отходов в виде терриконов, отвалов, шламонакопителей и свалок.

Непосредственно в Донецкой области накоплено около 4 млрд т твердых промышленных отходов, что составляет более 25% суммарных объемов по Украине. В регионе находится свыше 70% отходов угольной промышленности, 40 металлургических шлаков, более 30% золошлаков ТЭС страны и свыше 1 млн т/год твердых бытовых отходов.

По данным государственных органов статистики Донецкой области отходы занимают около 1% территории земель области или более 8,2 тыс. га, а в угольной отрасли и теплоэнергетике Украины отвалы и примыкающие санитарные зоны занимают соответственно свыше 32,0 и 1,5 тыс. га, что приводит к изъятию из сельскохозяйственного оборота значительных земельных ресурсов. Основные источники образования отходов в Донбассе — предприятия угольной промышленности, в связи с этим экологическое состояние Донецкого бассейна в основном определяется значительным количеством отходов, именно горного производства. За период разработки углей только в Донбассе накоплено свыше 2 млрд т отходов добычи и обогащения, к настоящему времени в регионе имеется 1257 терриконов, из них для 355 характерны процессы самовозгорания угля. По данным Государственного управления экологии и природных ресурсов в Донецкой области насчитывается 580 терриконов, из которых 114 горящих (на территории г. Донецка — 30 горящих терриконов). Очаги горения представляют собой источники газовыделений, иногда достаточно интенсивных , причем каждый отвал создает зону негативного воздействия на окружающую среду радиусом до 3 км. При этом в местах выхода газовых струй на поверхности терриконов образуются различные техногенные минералы: самородная сера — S, нашатырь — NH4Cl, а также ряд других минералов, содержащих соединения серы и азота, которые, растворяясь атмосферными осадками, загрязняют почвы и природные воды. Так, на породных отвалах Донбасса обнаружены: реальгар — AsS, пиккерингит — MgAl2 [SO4]*22H2O, галотрихит — FeAl2[SO4]4*22H2O, чермигит — NH4Al[SO4]4*12H2O, масканьит — (NН4) 2[SO4], сомольнокит — FeSO4*H2O, эпсомит — MgSO4*7H2O, халькантит — CuSO4*5H2O, алуноген — Al2[SO4]3*18H2O и др. Размещение твердых отходов в отвалах и хвостохранилищах на поверхности крайне негативно влияет на состояние окружающей среды. Помимо выбросов в атмосферу пыли и вредных газов твердые отходы в отвалах способствуют минерализации и загрязнению солями тяжелых металлов почв сельскохозяйственных угодий вследствие дренирования атмосферных осадков через их толщу.

По данным проведенного Институтом геолого-экологических проблем Донбасса (ИГЭПД) исследования экологической ситуации на закрываемой шахте "Донецкая" ГХК "Октябрьуголь" установлено, что в результате многолетней водно-ветровой эрозии породных отвалов произошло химическое загрязнение грунтовых вод и почв солями тяжелых металлов до чрезвычайно опасной концентрации. Аналогичные данные получены учеными Рурского университета при изучении влияния эксплуатации породных отвалов угольных шахт на состояние окружающей среды.