Особенности развития современных процессов экзоморфогенеза, обусловленных антропогенными факторами в аридных условиях Центрального Казахстана

Размещено на http://www.allbest.ru/

Особенности развития современных процессов экзоморфогенеза, обусловленных антропогенными факторами в аридных условиях Центрального Казахстана

аридизация климат экзоморфогенез казахстан

В статье рассматриваются усиление процессов экзоморфогенеза в связи с нарастающейся аридизацией климата и, соответственно, напряженная эколого-геоморфологическая обстановка в условиях индустриального Жезказган-Улытауского региона Центрального Казахстана.

Научные исследования последствий вмешательства человека в развитие природных геоморфологических процессов начались со второй половины XIX в., и уже к XX в. они как особый вид антропогенных процессов, обусловленный воздействием механизированного производства на рельеф и недра, стали количественно соизмеримы с природными геоморфологическими процессами. Природные же сильно изменились под воздействием первых.

Деятельность человека как фактора морфогенеза многогранна: изменяет интенсивность естественных рельефообразующих процессов, заменяет одни процессы другими непосредственно или опосредственно в зависимости от характера и интенсивности воздействия, т.е. вид воздействия определяет все последующие изменения природного рельефа.

Жезказган-Улытауский район сформировался как горнодобывающий регион Центрального Казахстана. Высокие темпы хозяйственного освоения уникального в своем роде месторождения медных руд привело к возникновению в юго-западной части Казахского щита крупных урбано-промышленных территорий, которым соответствуют собственно город Жезказган -центр цветной металлургии Казахстана и вся его промышленная зона с городами-спутниками - Сатпаев, Рудник (Жезказган) и поселками городского типа Жезды, Карсакпай и др. Вместе взятые они на исследуемой территории составляют промзону так называемого Жезказганского промышленного узла [1].

Интенсивное освоение минерально-сырьевых ресурсов, добыча и переработка предопределяют его как регион, испытывающий мощную антропогенно-техногенную нагрузку на рельеф и все другие компоненты природной среды. На огромных площадях района идет процесс существенного преобразования всех компонентов природной среды, а именно естественного рельефа, предопределяющий новый характер ре-льефообразующих процессов, а значит литоген-ной основы ландшафтов, почвенно-растительно-го покрова, атмосферы, гидросферы [2].

Антропогенно-техногенное воздействие на природную среду протекает здесь в сложных условиях природно-климатической составляющей, а именно характерного засушливого климата и усиления ее аридизации, слабой продуктивности почвенно-растительного покрова и ограниченностью водных ресурсов [3]. В то время как экономический статус его определяется как регион, обладающий мощным промышленным потенциалом: уникальными в своем роде по составу и запасам месторождениями минерально-сырьевых ресурсов, которые вместе с другими природно-ресурсными составляющими интенсивно осваиваются на фоне первых, а именно естественных аридных природно-климатических условиях. Исходя из этого, можно сделать вывод, что дальнейшая разработка недр и все технологические процессы, связанные с последующей переработкой сырья, будут способствовать дальнейшему интенсивному освоению всех комплексов природных ресурсов (возобновимых и невозобнови-мых), тем самым предопределяя многоплановое увеличение нагрузки на окружающую среду.

Следует отметить, что освоение природных ресурсов региона происходит здесь преимущественно в сложных природно-климатических условиях. Территория данного региона Центрального Казахстана характеризуется континентальным засушливым климатом полупустынь и пустынь умеренного пояса Евразии, с характерными суровыми зимами, жарким летом, непродолжительным межсезоньем, небольшими количествами осадков (с небольшой долей исключения в низкогорных участков) и, соответственно, значительным дефицитом влажности и интенсивным испарением, что обусловлено, в первую очередь, ее внутриматериковым положением, значительной удаленностью от больших водных пространств. Наибольшая континентальность свойственна здесь климату пустынной зоны. Здесь проходит так называемая "ось континенталыюсти" Казахстана. Она прослеживается через г.г. Шалкар -Аральск - Жезказган - оз. Зайсан. Континенталь-ность в этих местах превышает 73%.

Геолого-геоморфологические же условия современного экзоморфогенеза формируются в условиях равнинно-платформенного этапа развития Казахского щита, с близповерхностным залеганием гранитоидного кристаллического фундамента, с характерным равнинно-горносопочным рельефом Центрального Казахстана. Таким образом, значительная часть площади представляет денудационную пенепленизиро-ванную поверхность с островным низкогорьем гряд и отдельно изолированных гор, развитых на гранитоидах, сформировавшегося на складчатом скальном основании эпигерцинской платформы в условиях континентального аридного климата. В пределах горного (низкогорного) рельефа абсолютные отметки колеблются от 757 до 1134 м (Улытау-Арганатинский горный пояс). Денудационный мелкосопочник и денудационные равнины междуречий имеют абсолютные отметки 500-600 м. В целом, современный рельеф щита является результатом мезо-кайнозойского выветривания, эрозии и денудации скального цоколя, претерпевающего медленные сводово-глыбовые неотектонические поднятия, с проявлением их максимальной амплитуды на участках низкого-рий и холмогорий.

Начатые в 1925 году геологические исследования Жезказган-Улытауского региона определяли Жезказган как крупнейшее месторождение, которое, по оценке крупного ученого-геолога К. И. Сатпаева, в потенции представляет собой одну из богатейших провинций в мире [4]. Это объясняется не только громадностью площади Улытаускогорайона в административном статусе по республике, но и его своеобразным сложным геологическим строением, обладающим, кроме месторождений медной руды, многочисленными запасами другого ископаемого сырья, в том числе углеводородного и таких редких, как пьезокварц, горный хрусталь и рудосит (голубой асбест). Последние по всему Евразийскому континенту найдены только в одном лишь Улытау.

Историческая горнорудная обусловленность региона начинается еще с древности - Х веков до нашей эры, здесь действовали первые подземные шахты Жезказганского месторождения меди, о чем свидетельствуют многочисленные археологические находки мест стоянок и подземных шахт с доменными печами. В бронзовом веке в регионе, кроме меди, производили и перерабатывали золото, серебро, олово и другое сырье. Об этом прямо или косвенно свидетельствуют многочисленные местные топонимы многих географических названий природных объектов и населенных пунктов: Жезказган - буквально, «где производят медь», Жезды - «обильный медью»,Коргасынтау - «гора, богатая свинцом», Алтыншокы - «горы, где производят золото» и т. д. Даже самоназвание двух главных рек региона Каракенгир и Саркенгир, берущих начало в Улытау-Арганатинском поясе и происходящих от словосочетания «кен унгир» (кен - месторождение полезных ископаемых), свидетельствует о наличии многочисленных крупных месторождений в этом регионе.

На фоне интенсивного освоения природных ресурсов и развивающейся экономики здесь правомерно встают вопросы устойчивого развития географической среды жизнедеятельности человека, биологического разнообразия и природы в целом в связи с антропогенной и техногенной нагрузкой. Юридические вопросы экологического права и охраны окружающей среды, в частности ее компонентов в отношении природопользования, земельного кадастра и оценки земель в условиях рыночных отношений, должны найти свое место в развитии экономики региона.

Наиболее заметные изменения техногенный человеческий фактор производит здесь, в первую очередь, в рельефе земной поверхности территории, главным образом в местах добычи ископаемого сырья, косвенно проявляющиеся на других компоненах ландшафта и окружающей среды. Здесь давно встали и остаются не решенными вопросы охраны окружающей среды и ее компонентах, от решения которых зависят вопросы сохранения биологического разнообразия и здоровья нации. По общим данным, регион лидирует по многим показателям заболеваемости дыхательных, сердечнососудистых систем и раковых новообразований.

Кроме того, в регионе с огромными земельными угодьями и своеобразным земельным фондом широкое развитие получил и аграрный сектор, в частности зерновое (на севере, в сухо-степной зоне) и, главным образом, животноводческое его отрасли. На территории региона, на базе бывших крупных совхозов с высоким уровнем механизации производства сформированы зерновые и животноводческие фермы, адаптирующиеся к современным условиям рыночной экономики.

В этом плане, в условиях внутриконтинен-тального засушливого климата Центрального Казахстана происходит усиление процессов выветривания, эрозии, плоскостного и линейного смыва и в частности ветровой эрозии - дефляции, разрушающей почвы и снижающей урожайность сельскохозяйственных угодий. В этих условиях на огромных пастбищных угодьях фермерских хозяйств неправильное использование земель и перевыпас скота также приводят к значительным земельным потерям почвы и, соответственно, растительного покрова. Интенсивность последних крайне нежелательна в условиях усиливающейся аридизации климата. Они ускоряют процесс опустынивания и увеличивают частоту повторяемости пыльных бурь и засух, которые прямо или косвенно отражают ход и динамику процессов современного экзогенного рельефообразования.

В регионе крайне неблагоприятно в последние годы положение с водообеспеченностью, что также накладывает свой отпечаток в суровых условиях освоения и производства горнорудного сырья. Климатические и геолого-геоморфологические условия территории нашли отражение в своеобразии гидрографической сети, а также в режимных характеристиках рек, как и для всего Центрального Казахстана. Малое атмосферное увлажнение, высокая испаряемость, широкое распространение скалистых трещиноватых, а местами и закарстованных горных пород не способствуют формированию устойчивого поверхностного стока. Вместе с тем мелкосопочный рельеф, разгрузка трещинных подземных вод у подножья горно-сопочных массивов порой благоприятствуют возникновению мелких речных водотоков. Однако этого недостаточно для формирования в аридных условиях наиболее крупных рек. Практически все реки имеют сезонный характер и в летний сезон пересыхают, а наиболее крупные из них после короткого весеннего интенсивного снеготаяния превращаются в плесы. В свою очередь, в условия горнорудного освоения и производства в регионе это также сопровождается рядом трудностей и нежелательных последствий для окружающей среды.

Так, на территории исследования построено Кенгирское водохранилище, основным забором воды в которой является река Каракенгир. В последние годы водохранилище имеет неустойчивый уровень, связанный с большим забором воды для промышленных нужд Жезказганского медеплавильного завода на фоне дефицита влаги и изменения климата. За период с конца 90-х и по настоящее время объем воды в нем сократился, и уровень искусственного водоема резко упал, тогда как потребность питьевой воды и воды для промышленных нужд цветной металлургии в регионе очень высокая и с каждым годом растет. Не менее благоприятно в связи с этим обстоит дело и в освоении подземных вод района, т.к. дефицит поверхностных вод влечет за собой освоение подземных источников пресной воды. В связи с экстенсивной добычей руды и, соответственно, углубления шахт происходят кардинальные изменения в гидрогеологической среде региона, которые приводят к опусканию уровней подземных, преимущественно трещино-карстовых вод.

Трещинные и терщинно-карстовые воды часто выходят здесь на поверхность у подножий гор и мелкосопочного рельефа или на их склонах в виде нисходящих и восходящих родников, что способствует формированию в условиях засушливого климата своеобразных оазисов: гидроморфных природных комплексов со злаковым разнотравьем и даже осино-березовых травяных колков. Только за последние годы полевыми наблюдениями были обнаружены исчезновение многих родников и ключей, являющихся своеобразными знаковыми индикаторами близповерхностного наличия подземных артезианских вод на отдельных локальных участках равнинно-горно-сопочного рельефа. Примечательно отметить то, что их исчезновение наблюдается не только в районах мелкосопочников, так или иначе расположенных в непосредственной относительной близости к горнорудным территориям, но и в районах намного удаленных от радиуса горнопромышленного влияния.

Опускание подземных вод на все более низкие горизонты, в свою очередь, приводит к обмелению рек и сокращению гидрографической сети, обеднению почв и, соответственно, растительного покрова и его видового состава. Так или иначе, все вышеперечисленные процессы подвергаются влиянию и со стороны прямого воздействия атмосферы, загрязненной разными химическими соединениями, и также по аналогии и гидросферы, загрязняемой сточными водами предприятий и других объектов народнохозяйственного значения.

В процессе разработки полезных ископаемых в регионе произошли кардинальные сдвиги негативного плана в состоянии природной среды. Рудники стали причиной образования депресси-онных воронок, площадь которых достигает 100 км². Из-за обезвоживания значительных территорий существенно изменяется экологическая обстановка, трансформируется видовой состав растительного покрова, нарушение структуры почв усиливает эрозию и дефляцию, стимулирует развитие процессов опустынивания. С нарушением в рельефе связаны также развитие гравитационных и эрозионных процессов на склонах карьеров и отвалов. Извлеченные горные породы являются зоной интенсивного развития химического и физического выветривания, а также источниками загрязнения почвогрунтов, подземных и поверхностных вод, атмосферы и биоты. Воздействие атмосферных агентов приводит к развитию различного рода деструктивных гравитационных и эрозионных процессов на бортах искусственных образований и многое другое [1-3, 5, 6].

В пределах исследуемой территории, исходя из иерархических геоморфологических уровней и гипсометрического положения рельефа, можно выделить, соответственно, две главные геоморфологические системы [5]:

1) Улытауская геоморфологическая система, соответствующая низкогорно-сопочному рельефу Улытаускогоантиклинория и прилегающих участков поднятия, и

2) Жезказган-Сарысуйская геоморфологическая система, соответствующая денудационно-аккумулятивным равнинам Жезказган-Сарысуйской впадины.

Следует отметить, что морфологически (а также гипсометрически и орографически) выделяемое Улытауское поднятие на интенсивно трещиноватом и хорошо обнаженном палеозойском цоколе является основной областью регионального питания и формирования подземных (преимущественно пресных) и, соответственно, поверхностных вод. Тогда как Жезказганская впадина и отрицательные структуры Кенгирской зоны, выполненные терригенными и карбонатными фармациями, являются главными областями аккумуляции подземного стока и формирования субартезианских бассейнов. Крылья же названных впадин, геоморфологически соответствующие денудационным цокольным мелкосопочным равнинам, являются областями транзита подземных вод. Активные горные разработки на глубинах, близких к глубинам залегания пластов подземных вод, закачка и прорыв вод в эти горные разработки ведут к их засолению и загрязнению, к изменениям в их циркуляции, к выщелачиванию карбонатов и образованию многочисленных подземных пустот.

Анализ состояния геоэкологических ситуаций основных геоморфологических систем Улытау-Жезказганского района Центрального Казахстана позволяет сделать следующие выводы. Геолого-геоморфологические и гидроклиматические режимы образуют здесь специфический спектр экзодинамических процессов, характер и интенсивность которых зависит от геолого-геоморфологических, неотектонических, гидроклиматических и почвенно-лито-логических условий формирования. Исходя из этого, они соответствуют областям преобладающей аккумуляции, денудации и гравитационных процессов. Здесь формируется широкий спектр современных экзогенных рельефообра-зующих процессов, представленных процессами плоскостного смыва, ветровой эрозии, дефляции, суффозии, карста, сорообразования, такырообразования, гравитационных (осыпи, камнепады, оползни) и др. [1,2,3,5,6]. В регионе, где характер природопользования определяет горнорудное производство, динамика и интенсивность последних будет все более усложняться в зависимости от антропогенно-техногенной нагрузки на различные глубины мор-фолитогенной основы, связанной с открытой (карьеры) и подземной (шахты) разработкой ископаемого сырья и, соответственно, влияющей на все компоненты природной среды (почвен-но-растительные, климатические, гидрогеологические и т.д.) в радиусе его распространения. В свою очередь, процессы современной экзоди-намики, обусловленные как природными, так и антропогенными факторами влияния, все более будут ускоряться прогрессирующей деятельностью аридного климата пустынь и полупустынь Казахстана на фоне дефицитов влаги и поверхностных вод Центрального Казахстана. Все это формирует сложную, а порой и напряженную экологическую обстановку в Жезказган-Улытауском районе Центрального Казахстана.

Литература

1. Алиаскаров Г.С. Эколого-геоморфологи-ческое состояние Жезказган-Улытауской территории природопользования и его оценка // Проблемы экологической геоморфологии: материалы Международной научно-практической конференции «IV Жандаевские чтения». Алматы, 2007. С. 60-64.

2. Бексеитова Р.Т., Алиаскаров Г.С. Природ-но-литогенная обусловленность экзоморфогене-за Жезказганского региона (Центральный Казахстан) // Актуальные проблемы геосистем аридных территорий: материалы международной научно-практической конференции «II Жанда-евские чтения». Алматы: ?аза? университета 2003. С. 88-91.

3. Алиаскаров Г. С. Гидрометеорологический и геолого-геоморфологический фактор условий формирования современного экзоморфогенеза западной части Центрального Казахстана // Гидрометеорология и экология. 2010. № 3. С. 194-205.

4. Сатпаев К.И. Большой Жезказган // Собрание трудов: в 8-и т. Алматы: ?ылым, 1998.- Т. 1. 528 с.

5. Алиаскаров Г.С. Основные подходы и методы к изучению экзоморфолитогенеза Сарыар-ки и принципы их картографирования на примере Улытауского горно-сопочного района и прилегающих территорий // Вестник КазНУ. Серия географическая. 2009. № 1(28). С. 87-91.

6. Алиаскаров Г. С. Карстово-суффозионные процессы Улытауского района Центрального Казахстана // Научный журнал МОН РК «Поиск».- 2010. № 4(1). С. 121-123.

Размещено на Allbest.ru