22394 (Изменение географической оболочки при добыче полезных ископаемых на примере Рускеальской мраморной ломки)

Изменение географической оболочки при добыче полезных ископаемых на примере Рускеальской мраморной ломки

Выполнил Борисов Алексей Игоревич

Детский эколого-биологический центр г. Сортавала

2002

Введение

Часто объектом исследования геологов и историков являются древние выработки горных пород. Данная тема в настоящее время очень актуальна, т.к. это история родного края – краеведение. Данная работа была выполнена с целью пополнения запаса знаний по истории родного края – Карелии, а именно - исследования изменения географической оболочки в зоне выработок.

Наиболее ярким объектом для этого исследования в Карелии является Рускеальская мраморная ломка. Именно в ней значительно выражены факты, относящиеся к данной теме: образование эксковационных полостей, развитие геодинамических процессов, загрязнение атмосферы и т.д.

В задачи исследования входило изучение: 1. архивных и литературных источников по истории Рускеальских мраморных ломок и использование рускеальского мрамора в архитектуре городов; 2. горных выработок, известных на территории Рускеальского месторождения; 3. характера изменения рельефа, почв, растительности, животного мира и занятости человека в зоне горных выработок.

Данную работу можно разделить на две части. В первой излагается материал, который собран другими исследователями и обобщен автором. (глава «Обобщающий материал по истории горных выработок Рускеала»).

Ко второй части относятся исследования, проведенные автором на объекте «Рускеала». Методы исследования горных выработок можно разделить на практические и теоретические.

К практическим относятся исследования структуры мраморов, определение размеров, фотографирование и зарисовка выработок, а также изучения характера почв и растительности животного мира.

К теоретическим исследованиям относятся: обобщение материала с помощью других источников информации и теоретические рассуждения.

Рускеала представляет собой туристический объект индустриальной культуры, поэтому, это не только выработка, но и в будущем туристический центр, который сможет приносить немалую прибыль городу Сортавала.

Глава 1. Методика исследования горных выработок.

Объект «Рускеала» (каменоломни) изучались автором, как сказано выше, практически и теоретически. Чтобы исследовать объект на местности, автору пришлось приехать туда на машине, взяв с собой измерительную рулетку (для измерительных работ), резиновую надувную лодку (чтобы добраться до выработок – штреков, недоступных по-суше) и другие измерительные приборы (например, горный компас). С помощью компаса ГК определялись основные направления простирания бортов карьеров, штреков и «гротов». С помощью измерительной рулетки определялись высота сводов и ширина подземных выработок (доступных для наблюдения). Все размеры записывались в полевой журнал измерений.

При исследовании шахты № 2 автор использовал самодельное измерительное устройство («глубинометр»). Это веревка длинной более 20 м, с грузом до 0.5 кг на конце и разметкой через метр. Такие простые приборы действительно применяются при маркшейдерских измерениях под землей.

Перемещение по периметру «Главного карьера» осуществлялось с большой осторожностью - либо вдоль верхней бровки выработки, либо на надувной резиновой лодке (там, где добраться до выработок по суше было нельзя). Можно было использовать для осмотра штреков специальные репшнуры и технологию скалолазания, но в виду больших сложностей в рельефе, автор отказался от альпинистского снаряжения и прибегнул к использованию надувной лодки «Нырок-2».

В процессе исследования выработок производились точечные отборы образцов горных пород в бортах выработок. В основном это были мраморы, довольно податливые для отбора образцов с помощью обыкновенного молотка, у которого несколько удлинена ручка (чтобы увеличить силу удара).

Также производилось фотографирование объектов – с помощью фотоаппарата «Киев-3м» на фотопленке фирмы «Kodak». Было сделано 10 фотоснимков, отработано 6 образцов мрамора различной окраски и физических свойств и произведено более 25 замеров выработок.

Прочие объекты, расположенные вне выработки, автор изучал визуально, делая краткие записи. Особенно обращалось внимание на размеры и внешний вид руин старого дробильно-сортировочного завода, на еще хорошо сохранившиеся корпуса бывших обжиговых печей, на подъездные пути и т.д.

В процессе исследования важное место уделялось изучению видового состава растений и площади их распространения (здесь, несомненно, пригодились специальные справочники и консультации руководителя).

В некоторых подземных выработках шли наблюдения за летучими мышами.

Собранные в процессе полевых работ данные, в последствии были обработаны в домашних (камеральных) условия. По данным замеров выработок построена схема выработок Рускеала с указанием на ней основных объектов для показа туристам, там же указан маршрут движения группы туристов, посещающих Рускеальские каменоломни. При построении схемы автор пользовался консультациями руководителя работы.

Также был построен разрез (геолого-маркшейдерский) по линии, идущей через шахту №2 и карьер. Для достоверности разреза использовались данные старого (1945 г.) маркшейдерского плана.

По данным замеров и материалам Борисова Игоря Викторовича проводились расчеты объемов горных выработок с использованием метода простых геометрических фигур.

Были сделаны фотографии со снимков, полученных в процессе полевых работ в Рускеальских ломках. Образцы пород очищены от грязи.

В процессе данной работы автор много внимания и времени уделял поиску и обобщению всех имеющихся на данный момент опубликованных материалов, касающихся истории Рускеальских каменоломен. Было просмотрено множество книг, статей и рефератов по данному вопросу, после чего был подготовлен материал той части работы, которая посвящена истории Рускеальских ломок, а также растительному и животному миру техногенных ландшафтов Рускеалы. Довольно трудно было автору ориентироваться в сложном переплетении событий, происходивших в Рускеале на протяжении 200 лет, имеющиеся материалы могли запутать и увести автора в сторону от рассматриваемого вопроса. Поэтому раздел посвященный истории Рускеальских ломок, автор рассматривал как исследовательскую работу по обработке, обобщению архивных и прочих литературных материалов, которая только на первый взгляд кажется простой.

После обобщения всех материалов, собранных в процессе полевых и литературно- архивных исследований автор делает вывод о значимости данной работы, о значимости Рускеальских старинных ломок для науки, краеведения и туризма.

Глава 2. Обобщающий материал по истории горных выработок Рускеала.

2.1. Географическое положение и геология ломок.

Мраморная ломка Рускеала расположена в 30 км на северо-запад от г. Сортавала (республика Карелия) на гг. Белая и Зеленая, названных так по цвету слагающих их мраморов. К югу от выработок течет р. Тохмайоки, которая несет свои воды в Ладожское озеро, сообщение с выработками осуществляется автомобильным и речным транспортом.

Месторождение Рускеальских мраморов приурочено к метаморфизированным (преобразованным) осадочно-вулканическим образованиям Сортавальской серии нижнего протерозоя, представленным амфиболитами и амфиболовыми складками, мраморами, слагающими юго-западное крыло антиклинальной складки (см. рис. 1). (Борисов, 1999 г.)

Окраска Рускеальских мраморов изменяется от темно-серой и черной до снежно-белой, иногда с зеленоватыми полосками и гнездами шириной до нескольких сантиметров.

Структура Рускеальских мраморов тонко- и мелкозернистая. (Борисов, 1999 г.)

Рускеальский мрамор подразделяется на 3 группы: кальцитовые, доломитовые, кальцит-доломитовые.

Кальцитовые мраморы – это серые, средне- и крупнозернистые породы, которые содержат: кальцита – 90%, доломита – 9%, а кварца до 1%.

Доломитовые и кальцит-доломитовые мрамора содержат: доломита до 60 – 90 %, кальцита – 5 - 20 % и кварца – 1 – 5 %, а других силикатных минералов до 15 %. (Борисов, 1999 г.)

Физико-механические свойства Рускеальских мраморов следующие: плотность 2.75 – 2.82 г/см3; водопоглащение – 0.1 – 0.2 %, придел прочности при сжатии от 200 Мпа до 80 Мпа. (Борисов, 1999 г.)

Самыми декоративными мраморами Рускеалы являются полосчатые мраморы с чередованием пепло-серых, почти черных и белых полос и мраморы с лучистыми сноповидными агрегатами актинолита и термолита. Эти две разновидности мрамора, в основном и разрабатывались в прошлом для Петербурга. (Зискинд, 1989 г.)

2.2. История выработок Рускеала, применение рускеальского мрамора.

Самые первые упоминания о деревне Рускеала встречаются в налоговых книгах 1500 года. Как и другие деревни вокруг, Рускеала состояла тогда из нескольких дворов и не играла особой роли в экономической жизни Карелии.

Очевидно, что самые первые разработки мрамора велись в конце XVII века шведами, в основном для жжения строительной извести, реже для постройки фундаментов и стен зданий в окрестностях. (Сборник карт 1718 – 1730 гг.)

В 1721 году, после заключения Ништатского мира, большая часть территории церковного прихода была подарена Петром I фельдмаршалу князю Бутурлину. Тот заселил опустевшие в ходе войны земли крестьянами из центральных районов России.

В 1721 году и позже выломка мрамора в Рускеале не велась, и о «шведских» каменоломнях забыли на долгие десятилетия, вспомнив о них лишь только тогда, когда на российский престол взошла Екатерина II. (Борисов, 2001 г.)

Петербургу срочно был нужен мрамор и желательно свой, отечественный. Тогда-то, в 1760 годы вспомнили, сто в Выборгской губернии, на берегу реки Русколки есть залежи красивых мраморов. Большую помощь в возрождении добычи мрамора в Рускеале оказал Самуил Алопеус, который оставил после себя книгу, раскрывающую нам тайну о заложении первых мраморных ломок. В 1765 году Самуил Алопеус пригласил в Рускеалу разведчика камня Андрея Пилюгина. Разведчик заложил там опытные ломки. Осенью 1767 года Рускеальские мраморные ломки осмотрел горный инспектор капитан Кожин с полковником Зверевым. Похвалив работу своего предшественника, они дали положительную оценку перспектив здешнего месторождения. Промышленная добыча Рускеальского мрамора началась после подписания Екатериной II известного указа Сената от 19 января 1768 года, и была поручена в первые, самые тяжелые годы, опытному горному инженеру Кожину (Алопеус, 1787 г.).

Мрамор с реки Русколки должен был пойти на украшение Исааковского собора. Тогда, в 1768 г. из Рускеальского мрамора мастер Бергер сделал «постамент, где должны были храниться медали в честь заложения соборной Исааковской церкви» (Алопеус, 1787 г.).

Главные работы по добыче мрамора (с 1769 г. по 1830 г.) велись на горе Белой. Здешний мрамор пошел в основном на украшение Исааковского собора Ринальди и Монферрана (1818 – 1858 гг.). Часть этого камня пошла на изготовления наличников окон Мраморного дворца, облицовку южного фасада Михайловского замка (1800 г. В. Бренна), изготовление оконных досок зимнего дворца, сооружение постамента памятнику Петру I (1800 г. Р. Бренна) перед Михайловским замком и др. здания и сооружения Петербурга. (Булах, 1987, 1999 гг.)

Также мрамор с горы Белой использовался в сооружении: Орловских ворот (1772 г. А. Ринальди), фриза Екатеринского дворца (1782 – 1785 гг. Камефон) и др. (Булах 1987 – 1999 гг.)

В начале XIX века, когда Рускеальские мраморные ломки находились введении «Комиссии по постройке Казанского собора», начал действовать карьер на Зеленой горе, расположенной неподалеку от горы Белой.

Известно, что в «главной мраморной ломке» Рускеала (1769 по 1830 гг.) было добыто больше 200 тыс. тонн мрамора. (Соболевский, 1839 г.)

Большая часть этого камня отправлялась в Петербург, Царское село и Гатчину, меньшая, в виде окола и щебня складировалась в отвалы.

Старинные каменоломни, работавшие в Рускеале с 1769 по 1830 гг. практически не сохранились, т.к. большая их часть попала в зону действия новых более крупных карьеров.

В 1840 гг. добыча Рускеальских мраморов для Петербурга постепенно затухала и с окончанием строительства Исааковского собора вовсе прекратилась. Лишившись государственных заказов, Рускеала превратилась в запущенный карьер. Через несколько лет выработка опять начинает действовать, но не для декоративно-облицовочных целей, а для жжения строительной извести, которая применялась как стройматериал. (Борисов, 2001 г.)

После 1870 и до 1930 гг. Рускеальская каменоломня насчитывала 7 горизонтов, 3 из которых были подземные.

Рускеальские мраморы давали хорошую известь, декоративную серую и белую крошку. Она применялась для штукатурки стен и потолков разных построек городов и поселков юго-восточной Финляндии. (Борисов, 2001 г.)

Когда началась война, все работы на Рускеальских мраморных ломках остановились. Когда же работы возобновились (после войны) «Главный карьер» оказался затопленным. Завод в Рускеала вновь стал давать известь, но уже не с главного карьера, а с новых выработок, заложенных по периферии месторождения. С 1955 года завод стал выпускать помимо извести также мраморную крошку, а с 1960 года – декоративный щебень и известковую муку (для удобрения полей) (Борисов, 1996 г.).

В 1973 – 1985 гг. в Рускеальских выработках добывали декоративно-облицовочный камень с помощью итальянских канатно-распиловочных станков. Блоки и плиты из Рускеалы, после обработки их на Кондопожском камнеобрабатывающем заводе, разошлись по многим уголкам Советского Союза. Так, в Ленинграде серовато-зеленый и светло-серый мрамор Рускеалы пошел на украшение подземных залов станции метро «Приморская» и «Ладожская». (Зискинд, 1989 г.)

Вскоре блочный карьер навсегда закрыли в связи с трещинами, которые образовались из-за взрывов (со второй половины XIX в. до 1970 гг.). После закрытия блочного карьера Рускеальский завод продолжал поставку щебня, извести и мраморной крошки в различные районы страны. (Борисов, 2001 г.)

На территории Рускеала, в 300 м от «Главного карьера», на краю деревни, у реки Тохмайоки сохранилось старое (примерно 150 лет) кладбище, где хоронили рабочих и мастеров мраморной ломки.