 |  | |
 УДК 622.84 Краткий обзор современного карстообразования на территории Тульской области
Чекулаев В.В., доцент Тульский государственный университет, Россия, Курбаниязова И.И., руководитель отдела гидрогеологии ООО «Спецгеологоразведка», Россия
Приведены результаты анализа текущей информации и фондовых материалов о состоянии процессов современного карстообразования на территории Тульской области.
В современных условиях рыночной экономики особенно остро встает вопрос рационального использования территорий для строительства и эксплуатации объектов недропользования, поскольку опасные геологические процессы делают огромные экономически выгодные территории непригодными для использования. Карстопроявления занимают особое место среди опасных процессов, происходящих в земной коре, по степени скрытости его протекания, внезапности проявления, катастрофичности последствий и трудности прогнозирования. Только в России карстовым деформациям подвержено около 13 % территории, в том числе в пределах более 300 городов и тысяч более мелких поселений, в которых проживают 19 % населения страны. Суммарный экономический ущерб от карстового и тесно связанного с ним суффозионного процессов составляет в России, по экспертным оценкам, от 30 до 45 млрд. рублей в год [8]. Площадь распространения карстующихся (подверженных процессам карста) пород, по оценкам специалистов, занимает в России около 3 млн. квадратных километров. На карстовых районах расположены такие крупные города, как Москва, Нижний Новгород, Пермь, Тула, Казань, Уфа и другие[9] Экзогенные геологические процессы на территории Тульской области проявляются достаточно широко, зачастую наносят значительный материальный ущерб народному хозяйству, а иногда и создают реальную угрозу безопасности жизнедеятельности человека. Наибольшую опасность представляют карст, суффозия, плывуны, оползнеобразование, подтопление и речная эрозия. Самым опасными для объектов народного хозяйства Тульской области являются карстовые процессы. Общая степень пораженности карстовыми процессами в регионе более 50% [2, 5, 6]. Карст может создавать серьезные проблемы и осложнения при строительстве и эксплуатации народно-хозяйственных объектов. При создании прудов и водоемов недоучет карстовых процессов приводит к частичному или полному поглощению из них воды. Карст является причиной деформаций различных сооружений, наличие карстово-суффозионных явлений удорожает работы, требуя дополнительных изысканий. Карстовые воронки на поверхности сельскохозяйственных угодий выводят из использования участки земли вокруг них. Народно-хозяйственная деятельность приводит к усилению карстовых процессов. В последнее время в нашем регионе наблюдается активизация процессов суффозии и карстообразования. В целом, площадь территорий, на которых происходит развитие карстовых процессов в Тульской области, составляет 15 % (~ 4тыс.км2) имеет пораженность, не превышающую 0.25 карстопроявлений на 1 км2[6]. За период с 1996 г. (начало ведения Государственного мониторинга экзогенных геологических процессов (ГМЭГП) по 2008 г. на территории Тульской области по сведениям, имеющимся в ТЦ "Тула-Геомониторинг", произошло 28 провалов земной поверхности, причиной образования которых явились карстовые и карстово-суффозионные процессы[14,15]. Например, по данным ОСП ОАО «Геоцентр-Москва» - Территориальный Центр «Тула-Геомониторинг» с 1981 г и по настоящее время на территории Тульской области выявлено, изучено или находятся в стадии изучения следующие проявления новейших процессов карстообразования[3,4]. В настоящее время к территории, где могут развиваться катастрофически масштабные карстовые явления, относится район, границами которого являются: на севере - пос. Скуратово-д. Ильинское; на юге - д. Фалдино—д. Лобынское; на западе - пос. Скуратово-д. Фалдино; на востоке - д. Ильинское-д. Лобынское. На площади 19 км2 выявлено более 100 форм карстопроявлений, выраженных в рельефе в виде карстовых воронок, реже западин и слепых логов. Административно эта территория входит в состав Большой Тулы (бывший Ленинский район). Вся территория в пределах вышеуказанных границ является потенциально карстоопасной. Карстологическая инженерно-геологическая съемка в районе н.п. Ильинка, Лутовиново, Крутое, Ливенское, Фалдино, Лобынское, Тихвинка, юго-восточная часть пос. Скуратовский, пос. Озерный (Ленинский район Тульской области) была выполнена в связи с тем, что этот район является весьма карстоопасным в связи с большим количеством провалов земной поверхности (древний и современный карст). Образование провалов носит катастрофический характер (время образования – несколько минут, диаметры провальных воронок достигают десятков метров, глубина провальных цилиндров до заполнения их обрушившимися и сползшими массивами пород в отдельных случаях достигает 50-70 м). Карст этого района является глубинным: 90-120 м. Типичным примером такого карста служит провал земной поверхности, произошедший в октябре 1981 года в 170 м к юго-востоку от бывшего пионерского лагеря «Факел» (район д. Ливенское). Образовавшийся провал цилиндрической формы имел диаметр около 20 м и до 70-75 м глубины. В стенках провала визуально просматривались породы четвертичного возраста, угольные пласты тульского и бобриковского возраста (C1tl-bb), известняки упинского горизонта (C1up). В настоящее время (2006 год) карстовая воронка превратилась в карстовое озеро до 60 м в диаметре[6,7]. Следующим во времени в данном районе является повторный провал дна и уход озера карстового происхождения в мае 1998 года, существовавшего в пределах более древней карстовой воронки, расположенной на западной окраине н.п. Лобынское. Размеры провальной воронки составляли порядка 80х100 м при видимой глубине 15-18 м. Еще одним примером является провал, возникший в апреле 2006 года вблизи п. Озерный, в 10-12 м от магистрального газопровода ООО «Мострансгаз». Размеры карстового провала составили 20х30 м при видимой глубине 8-10 м. Карстово-суффозионные процессы могут также провоцировать и оползневые явления. Примером этому служит развитие оползней в пос. Плеханово в средней части долины руч. Плехановский по ул. Луговая, где вследствие выноса обводненных песков в нижерасположенные карстовые полости и трещины происходит оползание грунтовых масс по бортам долины ручья. Провал земной поверхности в пос. Октябрьский Ленинского района 11 июля 2008 года у дома № 66 в пос. Октябрьский Ленинского района произошел провал земной поверхности. По данным оперативного обследования сотрудниками ГУ ЧС по Тульской области, проведенного в тот же день, провал имел размеры 1,5х2,1 м, глубиной около 3 м и был заполнен водой. Другим примером активизации развития карстовых процессов в ослабленных зонах трещиноватости горных пород являются образования провалов на территории КБ приборостроения в Туле. На этом провалоопасном участке в течение полутора месяцев (с 1.04.05 по 11.05.05 г.) произошли 3 карстовых провала под зданием инженерно-лабораторного корпуса и рядом с ним, которые приурочены к упинским известнякам. В связи с необратимыми деформациями и разрушениями несущих конструкций и невозможностью дальнейшей эксплуатации здание инженерно-лабораторного корпуса было ликвидировано. Главными причинами, способствующими активизации карстово-суффозионных процессов на этом объекте послужили: - усиленные откачки подземных вод из закарстованных известняков в промышленных целях, в результате чего создается большая депрессионная воронка, изменяющая гидрогеологический режим; - отсутствие или недостаточная мощность водоупорных отложений, отделяющих верхние водонасыщенные породы от закарстованных известняков, вследствие чего возникает вертикальная фильтрация подземных и, возможно, техногенных вод, а также вынос песчано-глинистых частиц грунта в закарстованные известняки; - значительные скорости фильтрации подземных вод эксплуатируемого водоносного горизонта[3,4]. В 2008 г. на ул. Переходной и пересечении улиц Чмутова и Ликбеза в Мясново г. Тула зарегистрирован карстовый провал размером 4 на 4 м и глубиной 3 м, который сразу же стал заполняться водой из разрушенного им городского коллектора. В дальнейшем произошел еще ряд провалов и проседаний грунтов. Такой же провал произошел и над городским коллектором на пересечении ул. Чмутова и ул. Ликбеза в 720 м от первого провала на ул. Переходной. Экспертами отмечено, что к геологическим причинам провалов относятся наличие карстовых пустот и усиление суффозионного процесса над провалом в весенний период. Осенью 2019 г на трассе Тула-Щекино на участке от поворота на поселок Рудаково до Долины Х повторно образовался карстовый провал. Подмывание шоссе грунтовыми водами в этом месте замечено еще несколько лет назад. Все попытки заполнить провал оборачивались неудачей из-за того, что грунтовые воды постоянно подмывали засыпанный грунт. Сейчас движение транспорта в этом месте перекрыто и ведутся масштабные работы по ликвидации карстового провала. На все работы из городского бюджета выделено более 13 миллионов рублей. Следует отметить, что подобное явление в этой местности отмечалось ранее. Так в газете «Молодой коммунар» и на сайте mk,tula.ru указывались факты тридцатилетней давности о том, что провалилась березовая роща и луг с пасшимися коровами. Следует отметить, что в восточном направлении от Скуратово по оси Тульско-Болоховского поднятия расположен район (Киреевский район с. Дедилово) с плотностью проявления карстообразования намного превышающей плотность рассмотренной территории. К самым последним проявлением в указанном районе относится провал в селе Дедилово Киреевского района Тульской области, который произошел 8 мая 2019 г и взбудоражил всю страну. О нем много сообщалось в новостных программах ведущих каналов телевидения России и Тульской области[10]. В данном случае произошло мгновенное провальное обрушение, вероятно, связанное с ранее возникшими полостями-пещерами на глубине 30-40 метров от поверхности, где известняка происходило на протяжении длительного времени и критический момент возник. Когда обильные внешние воды 2019 года усилили движение-растворение и в результате почвенный-растительный покров купольно-видного поднятия обрушился. Карстовый провал произошел на территории земельного участка в непосредственной близости от жилого дома и недавно оформленного жильцами в частную собственность. С противоположной стороны дома, на участке которого произошел провал, имеется озеро практически круглой формы, с крутыми склонами, явно карстово-провального происхождения, а на противоположном берегу этого озера имеются несколько заросших травой воронок. В 150–200 м от провала, произошедшего 08.05.2019 г., можно наблюдать десятки воронок, которые можно классифицировать как провальные. Скорее всего провал спровоцирован вспашкой огорода с применением трактора, то есть произошла подгрузка массива горных пород. В связи с этим возникает вопрос в области земельно-имущественных отношений: кто непосредственно будет заниматься ликвидацией провала – муниципальные органы или собственник объекта недвижимости. Предложение регионального министерства по экологии и природным ресурсам заключаются в том, что засыпать провал в с. Дедилово – дело дорогостоящее и ненадежное так, как неизвестны размеры подземной полости и процесс может повториться и даже усилиться, а поэтому рекомендуется владельцу дома со злополучным участком огорода сменить место жительства. Для проведения оценки, мониторинга и прогноза состояния подземных вод и экзогенных геологических процессов под влиянием техногенных и природных факторов, для информационного обеспечения управления фондом недр Минэкологии Тульской области выделяет более 2 млн. рублей В Министерстве экологии планируют с помощью привлеченных специалистов изучить участок, расположенный вдоль русла реки Шиворонь в селе Дедилово. Также в Минэкологии рассчитывают получить прогноз развития опасных экзогенных геологических процессов. Вышеуказанные факты активизации процессов образования карстов в Тульской области указывают на необходимость обеспечения прогнозирования возникновения карстов и особенно на урбанизированных территорий. Образование провалов земной поверхности в результате активизации карстовых процессов в районах жилой и промышленной застройки может носить катастрофический характер, выражающийся в деформациях, частичном или полном разрушении зданий и сооружений. При этом необходимо отметить существенные затраты на ликвидацию последствий опасных экзогенных геологических процессов, а также социально-психологическую напряженность населенных пунктов, находящихся в опасной зоне. К тому же, как показывает опыт, все активнее обратная связь, то есть влияние застройки на активизацию карста. Таким образом, застройка площадей с благоприятными геолого-гидрогеологическими условиями для развития карста должна производиться на основе прогноза возможности активизации этих процессов в результате человеческой деятельности. Для более эффективного и достоверного инженерно-геологического прогнозирования и мониторинга процессов карстообразования с учетом опыта городов Москва, Уфа, Пермь, Нижний Новгород для территории Тульской области необходимо разработать и утвердить рекомендации по проведению инженерных изысканий, проектированию, строительству и эксплуатации зданий и сооружений на закарстованных территориях нашего региона, а также региональные нормативные документы, лимитирующие виды и объемы необходимых работ по оценке карстовой опасности при любом виде строительства, обоснованные региональной спецификой карста, Рациональное использование земель в зонах влияния опасных экзогенных геологических процессов может быть достигнуто посредством комплексного планирования с учетом ограничений правового и социального характера, а также изменений кадастровой стоимости, вызванных прогнозами на ухудшение состояния земель и в первую очередь с точки зрения безопасности ведения хозяйственной деятельности и проживания населения [22].
Библиографический список 1. Сизов А. П. Оценка качества и мониторинг земель сверхкрупного города (на примере Москвы): монография. - М.: Изд-во МИИГАиК, 2012. - 242 с., ил. 2. Басова И.А., Чекулаев В.В.. Оценка состояния и качества земель г. Тула с учетом природных геологических факторов. Коллективная монография «Избранные проблемы и перспективные вопросы землеустройства, кадастров и развития территорий – 2017: коллективная монография / кол. авторов; под общ. ред. А.П.Сизова. – Москва: РУСАЙНС, 2018. С 124-130; 3. Курбаниязова И.И., Покладенко С.И., Молчанова Л.А. Информационный бюллетень о состоянии геологической среды на территории Тульской области за 2006 г. Тула, 2007; 4. Курбаниязова И.И., Покладенко С.И. Информационный бюллетень о состоянии геологической среды на территории Тульской области за 2008 г., Тула, 2009; 5. Геоэкология хозяйственного комплекса Тулы и области / Э.М.Соколов, А.В.Дмитраков, А.Ф.Симанкин, В.В.Решетов.- Тула: ТулГУ, 2000.- с.110. 6. Покладенко C.И., Курбаниязов Р.А., В.П.Заленская, Ю.Ф. Филимонов, А.С.Кобзева. Отчет по изучению экзогенных геологических процессов в Тульской области (в 3-х томах). Министерство геологии РСФСР, Производственное геологическое объединение «Центргеология», Подмосковская геологоразведочная экспедиция Государственный регистрационный №-34-83-34/104. Тула, 1987. Фонды ПГРЭ; 7. Севостьянов Ю.А. Исследование карста в южном крыле подмосковного бассейна применительно к практике разведки и эксплуатации угольных месторождений: дисс. на соискание ученой степени доктора технических наук /Тул.политехнический институт, Тула.-1971; 8. Мельник В. В. Обоснование геохимических факторов для диагностики опасности карстопроявлений при недропользовании: автореф. дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук. Екатеринбург/ Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук, с. 21. 9. Сергушин А.С. Загородный дом на карстовых грунтах. Рецепты безопасности. SamRu.ru: https://www.samru.ru/riet/consultant/22085.html]; 10.http://www.tula.aif.ru/incidents/eto_proval_v_sele_tulskoy_oblasti_zemlya_obvalilas_na_15_metrov.
| ||
 |  |
