Бурштинові копалини: історія вивчення, методи добування та вплив на лісові екосистеми

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Бурштинові копалини: історія вивчення, методи добування та вплив на лісові екосистеми

Бурштин - це не зовсім камінь, а скоріш за все, мінерал органічного походження, тобто скам'яніла смола хвойних порід дерев, які існували понад мільйони років тому. Існує дуже багато легенд про його походження, але, щоб там не було, бурштин став найпершим самоцвітом, виділеним людиною з безлічі незрівнянно цінніших каменів. Україна перебуває в невеликому, але почесному списку країн світу, де є багаті родовища бурштину та проводять його видобуток, як легальним ДП «Укрбурштин» (ДП «Бурштин України» при Міністерстві фінансів України) та і нелегальним шляхом.

Раціональне використання природних благ, що лежить в основі сталого розвитку, стає необхідним в наш час. В умовах значного антропогенного навантаження досить важливим завданням є збереження природи. Таке завдання гостро постає в тих місцях, де видобувають сировину (корисні копалини).

Результати дослідження. Історію вивчення бурштину на території України поділяють на три періоди: перший - XXVIII - початок XX ст., другий - радянський (1917-1991 рр.), третій - з 1991 р. до сьогодні.

За перший період є мало відомостей про знахідки бурштину та спроби їх наукових узагальнень. Перші документальні свідчення про знахідки викопних смол належать польському натуралісту А. Жончинському. Про чималу кількість бурштину в Україні 1809 р. повідомив дослідник Волині царських часів С. Русов. Перші спеціалізовані геолого-пошукові роботи на бурштин на території Київського Придніпров'я провів у 1890-1910 рр. П.А. Тутковський (Karlovich & Prokopets, 2014). Він узагальнив усі матеріали про поширення бурштину в Київській, Волинській та Мінській губерніях, які остаточно підтвердили смоленосність порід палеогену в басейнах річок Горинь і Случ. Саме П.А. Тутковський вказав на місцезнаходження бурштину на Волині, що і стало початком сучасних геолого-пошукових робіт (Vyshnevskyi & Kushnir, 2007). Певні аспекти, що стосувались знахідок бурштину та умов його залягання, розглянуто в роботах А. Ржончинського, А.С. Роговича, В.Г. Бродовича, А. Гедройца, Н. Соколова, Ф. Кеппена, П.Г. Михайловського та ін. (Vyshnevskyi & Kushnir, 2007).

У другому етапі розвитку (радянський період) з'являється велика кількість наукових публікацій, що висвітлюють геологічну будову, генезис та графічне положення бурштиноносних порід, мінеральний склад, нові знахідки бурштину: А. Є. Ферсман, П. І. Василенко, Л.М. Хандросс, Е.Е. Рожко, С.С. Савкевич, Ю.В. Семенченко, В.С. Трофимов, А. І. Серебрицький, Б. І. Сре - бродольський, В.М. Мацуй, В.Ю. Зосимович, Є. В. Сав - ронь та ін. (Solyanik & МоІЛапоН; 2000).

Третій період вивчення бурштиноносних відкладів розпочинається з незалежної України. У 1995 р. В.М. Мацуй і В.А. Нестеровський опублікували працю, в якій навели узагальнювальну характеристику бур - штиноносності України (Matsui & Nesterovskyi, 1995). У період з 1990 по 2009 рр. Рівненська експедиція ПДРГП «Північгеологія» виконала пошуково-оцінювальні роботи на бурштин у Володимирецькому р-ні Рівненської обл. на ділянках Дубівка, Жовкині, Володимирець, Вирка і Володимирець Східний у Володимирецькому р-ні Рівненської обл., у процесі яких підраховано запаси й перспективні ресурси бурштину цих ділянок. Офіційно видобуток бурштину в Україні розпочато тільки в 1991 р.

В Україні здавна знали про бурштинові копалини, місцеві жителі користувалися ними для підтримки багаття, оскільки не вважали смолу за коштовність. Природне утворення бурштин (сукциніт) - це похідна бур - штинотвірної рослинності, частіше за все родин Ріпасеае, Taxodiaceac, Cupressaceae та деяких інших переважно крейдяно-неогенового, рідше молодшого віку. Учені виділили чотири головні етапи перетворення живиці-смоли в бурштин-сукциніт і викопні смоли:

1 - виділення живиці та її первинні зміни в підстеленні «бурштинового» лісу;

2 - фосилізація смоли в палеоторф'яниках;

3 - фосилізація в морських водоймах;

4 - завершальний етап фосилізації смол у наземних і під земних умовах континенту.

Аналогічно в межах української частини субпровінції виділено два бурштиноносні басейни - Прип'ятський та Дніпровський. Загалом для українського бурштину характерний типовий хімічний склад та фізичні властивості.

На думку більшості дослідників найперспективнішим регіоном України щодо бурштиноносності є південний і північно-західний схили Українського щита (УЩ) - зона зчленування кристалічних утворень УЩ й осадово-вулканогенних порід Прип'ятського прогину та Волино-Подільської плити. Адміністративно сюди входять північна й північно-західна частини Житомирської та Рівненської областей, а також північно-східна частина Волинської обл. (рисунок).

Розміщення бурштинових покладів на території України

Спочатку бурштинові поклади виходили на поверхню природним шляхом - вимивалися береги річок і озер, морські хвилі викидали бурштин на берег. Пізніше бурштин стали шукати і добувати цілеспрямовано, зокрема промисловим способом. Найдавнішим і найпримітивнішим способом видобутку бурштину було ручне збирання на пляжах і мілинах, куди бурштин вимивався морем. Саме такий спосіб був основним в античну і середньовічні епохи.

Перші згадки про видобуток бурштину на березі стосуються середини XVI ст. Цей спосіб аналогічно не відрізнявся складністю. Спочатку проводили так зване боронування прибережної зони, відтак розпушена земля перемішувалася з водою, на поверхню її спливав бурштин, який і збирали.

Продуктивнішим виявився видобуток бурштинових копалин за допомогою відкритих гірничих виробок, розпочатих у першій половині XIX ст. На узбережжі закладали невеликі кар'єри розміром 30x30 м, пласти породи зривалися, розкриваючи «блакитну землю».

«Блакитна земля» - це глауконіту-слюдисто-кварцові піски з прошарками бурштиноносного алевриту і темних глин із середньою потужністю близько 7 м (Kyevlenko, 2000).

Встановлено, що темпи, масштаби та способи господарського освоєння природно-ресурсного потенціалу сьогодні значною мірою визначаються соціально-економічними показниками, а саме рівнем доходів населення, яке проживає в місцях концентрації природних ресурсів, рівнем його зайнятості, виробничо-господарською діяльністю суб'єктів природно-ресурсного підприємництва, передусім гірничо-видобувних, сільськогосподарських та лісогосподарських підприємств, суб'єктів рекреаційного підприємництва.

Наша держава з перших років проголошення незалежності почала освоювати місцеві родовища бурштину і відразу ж наштовхнулася на проблеми, аналогічні з тими, що мають бурштинові поклади інших країн:

• відсутність захисту природних ресурсів від розграбування і знищення;

• розкрадання на всіх стадіях пошуково-розвідувальних робіт;

• нелегальний видобуток і оборот бурштину;

• несанкціонований державою промисел «старателів» (копачів).

Україна посідає друге місце в світі за запасами бурштину, при цьому вирізняється найвищим у світі частком бурштину ювелірної якості в покладах. Питання добування бурштину порушували С.С. Савкевич, Н.И. Бабічев, Е.І. Черней, О.І. Курильов, В.І. Шишкін, Р.В. Кройтор, В.Ж. Арене, Е.Г. Фонберштейн, З.Р. Маланчук, М.Г. Лустюк та ін. (Kornienko, 2007). Для видобутку бурштину користуються двома способами - механічним і гідравлічним.

Механічний спосіб полягає в механічному розробленні масиву ґрунту у відкритому кар'єрі або під землею та розкритті продуктивного шару ґрунту, екскаваційних роботах, транспортуванні породи, просіюванні, митті породи, рекультивації земель. Цей спосіб добування бурштину потребує комплексу машин і на сьогодні є доволі застарілим. Значним недоліками цього способу є великі експлуатаційні та економічні затрати, винос породи на поверхню і негативний екологічний вплив на навколишнє середовище.

Вплив на ґрунтове середовище вібраційної техніки досліджували А.Ф. Булат, В.Н. Потураєв, В.П. Франчук, В.П. Надутий, Є. С. Лапшин, А.Д. Учитель, Л.А. Вайсберг, І.І. Блехман, Л.Б. Левенсон, І.Ф. Гончаревич, П.І. Пилов, Е.А. Непомнящий, Е.І. Назимко (Bulat, Naduty & Korniyenko, 2015). Дія та вплив на масив вібраційними засобами потребує аналізу і дослідження процесів, що відбуваються в бурштиновмісних піщаних ґрунтах (Malanchyk & Korniyenko, 2014).

Інший спосіб видобутку - гідравлічний, який полягає у розмиванні продуктивного шару ґрунту струменем води високого тиску та виносом бурштину на поверхню родовища гідравлічними потоками. Недоліком цього способу видобутку корисних копалин є винос мінерального ґрунту на поверхню родовища, при цьому не забезпечується повне вилучення бурштину з родовища, енергомісткий, призводить до зміни структури ґрунтів, сприяє утворенню порожнин і відповідно має значний негативний техногенний вплив на навколишнє середовище.

Наразі в Україні успішно розробляють сучасні технології промислового видобутку (Kornienko, 2007) з родовищ Полісся (Kovalevskyi et al., 2017). Відділенням наук про Землю НАН України затверджені основні напрями «Концепції розвідки, пробної експлуатації і промислового освоєння стратегічних видів мінеральної сировини, приурочених до надр Рівненської області» (протокол №7, S35 від 06 липня 1999 р.). «Концепція…» передбачає розроблення і впровадження принципово нових енергоощадних технологій добування сировини на різних стадіях опробування, пробної експлуатації і розробки родовищ, поліпшення їх енергетичного балансу на основі автоматизації технологічних процесів, забезпечення зниження собівартості, а також екологічної доцільності умов експлуатації. Проте добре випробуваний відкритий спосіб є екологічно небезпечним. Аналітичний огляд і досвід показує, що такі технології повинні базуватись на використанні механо-гідравлічних комплексів (Ьийіик & Sadovenko, 2008).

У Національному університеті водного господарства та природокористування співробітники запропонував гідромеханічний спосіб підйому бурштину на поверхню родовища. Реалізація гідромеханічного способу видобування дає змогу усувати більшість негативних техногенних впливів на навколишнє середовище та повністю вилучати бурштин з надр землі. Завдяки насиченню масиву водоповітряною сумішшю та збудженню його механічним способом, бурштин за допомоги сили Архімеда спливає на поверхню родовища. Водоповітряна суміш дає змогу зменшувати в два-три рази об'єм води для технологічного процесу видобутку та знизити негативний вплив перенасичення масиву водою.

Упродовж останніх років істотно зростають обсяги незаконного видобування бурштину на великих площах північно-західної частини Українського Полісся (Kovalevskyi et аі., 2017). Самовільне видобування бурштину завдає непоправної шкоди економіці України та навколишньому природному середовищу, зокрема спричиняє порушення структури рельєфу і природних ландшафтів, погіршує екологічний стан ґрунтів, негативних змін у режимі поверхневих і підземних вод та приводить до нищення лісових масивів.

Незаконний видобуток бурштину здійснюється переважно помповим методом, який полягає в розмиванні водою під великим тиском шару ґрунту на глибину 610 метрів (Nadtochii & Myslyva, 2015). У разі використання цього методу, повністю знищується родючий шар ґрунту, оскільки під час «розмивання» ґрунту тонкий гумусовий шар перемішується з основною масою піщаних і супіщаних ґрунтів. Відновлення родючого шару триває десятки років. Під час видобутку помповим методом повність руйнується коренева система дерев, що призводить до знищення сотень гектарів лісу.

Раціональне використання природних благ, що лежить в основі сталого розвитку, стає необхідним в наш час. В умовах значного антропогенного (техногенного) навантаження досить важливим завданням (яке набуло вже глобального масштабу) сьогодення є збереження природи. Таке завдання гостро постає в тих ландшафтах, де ведуть видобування сировини для промисловості. Ландшафти в цій місцевості дуже змінені - рослинність, тваринний світ, верхній шар ґрунту знищений.

Нині питання оптимальної взаємодії людини і природи гостро постали перед світовою спільнотою. Постійне намагання підвищити продуктивність своєї праці для отримання якомога більшого доходу супроводжується підвищенням ступеня конфліктності взаємодії людини з навколишнім природнім середовищем. Україна також не стоїть осторонь проблеми раціонального використання природних ресурсів і взаємодії з природою.

Висновки. За результатами аналізу стану питання з'ясовано, що добування бурштину потребує новітніх технологій та удосконалення засобів для інтенсифікації процесу видобутку, за якого досягається вища продуктивність та ефективність, а також зменшення негативного екологічного впливу на навколишнє середовище.

Саме брак фінансування для вдосконалення технології видобутку бурштину та відсутність контроль з боку держави за незаконною діяльністю, завдає серйозних економічних втрат державі та суспільству, призводить до деградації великих площ лісових угідь, погіршення екологічної ситуації. Держава в особі органів влади, як законодавчої, так і виконавчої, змушена докладати зусилля для вирішення зазначеної проблеми, однак помітних зрушень наразі не досягнуто.

Перелік використаних джерел

бурштиновий копалина корисний

1. Bulat, A., Naduty, V., & Komiyenko, V. (2015). Modem Technology of Extraction of Amber from Sand Deposits. Harvard Journal of Fundamental and Applied Studies, 7 (1), 514-519.

2. Burshtyn. (2007). Yak vydobuvaiut burshtyn. Retrieved from: https://ukrburshtvn.com/ua/blog/kak-dobyvayut-yantar.html. [In Ukrainian].

3. Karlovich, I.A., & Prokopets, V.V. (2014). Litologiya i paleogeogra - ficheskie usloviya formirovaniya yantarenosnyih otlozheniy Sam - biyskogo poluostrova i Ukrainskogo Polesya. Geopolitika i ekoge - odinamika regionov, 10, 577-548. [In Russian].

4. Kornienko, V. Ya. (2007). Analiz suchasnykh tekhnolohii ta vybir ob - ladnannia dlia vyluchennia burshtynu iz pishchanykh rodovyshch z naimenshym tekhnohenno-ekolohichnym vplyvom na nav - kolyshnie seredovyshche. Bulletin NUVHP, 2 (38), 352-358. [In Ukrainian].

5. Kovalevskyi, S.B., Marchuk, Yu. M., Maievskyi, K.V., & Kurdiuk, O.M. (2017). Burshtyn na terytorii Ukrainskoho Polissia: utvoren - nia, vydobutok, naslidky. Forestry and Gardening: Electronic Professional Scientific Lournal. Retrieved from: http://ioumals.nubip. edu.ua/index.php/Lis/article/view/9528/8737. [In Ukrainian].

6. Kyevlenko, E. Ya. (2000). Obshchye svedenyia o samotsvetakh. Moscow: Zemlia, 582 p. [In Russian].

7. Lustiuk, M.H., & Sadovenko, I.O. (2008). Teoretychni ta prykladni osnovy mekhano-hidravlichnoi tekhnolohii oprobuvannia, proektu - vannia ta rozrobky rodovyshch burshtynu v Ukraini. Rivne: European University, 280 p. [In Ukrainian].

8. Malanchyk, Z., & Korniyenko, V. (2014). Modern Condition and Prospects of Extraction of Amber in Ukraine. Fundamental and Applied Studies in the Pacific and Atlantic Oceans Countries: In Proceedings of the 1st International Academic Congress, (pp. 318 - 321). Tokyo: The University of Tokyo.

9. Matsui, V.M., & Nesterovskyi, V.A. (1995). Yantar Ukrainyi (sosto - yanieproblemyi). Kyiv: MP «Terra», 56 p. [In Russian].

10. Nadtochii, P.P., & Myslyva, T.M. (2015). Ekolohichni naslidky vydobuvannia burshtynu na Zhytomyrshchyni. Zhytomyr: ZhNA - EU, 50 p. [In Ukrainian].

11. Solianyk, Ye. A. (2002). Burshtyn pokryvnykh vidkladiv Ukrainskoho Polissia. Abstract of PhD thesis for Geological Sciences (04.00.01 - General and Regional Geology). Kyiv: NAS of Ukraine, 21 p. [In Ukrainian].

12. Solyanik, E.A., & Molchanoff, S.A. (2000). On the Forecarpathian Region Palaeogeographical Conditions During the Middle Miocene in connection with the Amber-Bearing. Proceedings of the 3rd International Conference on Carpathian Euroregion Ecology, 90 p. [In Ukrainian].

13. Vyshnevskyi, O.A., & Kushnir, S.V. (2007). Burshtyn Ukrainy. Zapysky Ukrainskoho mineralohichnoho tovarystva, 4, 128-130. [In Ukrainian].

Размещено на Allbest.ru