Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г. Экологическая геология

Подождите немного. Документ загружается.

пород. Для каждого геоморфологического элемента второго порядка дается харак-

теристика коренного ландшафта, включающая рельеф, преобладающие экспози-

ции склонов, почвы и растительность.

Каждый структурно-тектонический и геоморфологический элемент первого

порядка получает индекс из сочетания арабских и римских цифр (I,

и т.д.), а гео-

морфологические элементы второго порядка индексируются просто арабской

цифрой (1,2, 3,...). Комплекс пород, слагающий геоморфологический элемент вто-

рого порядка, с учетом его высотного положения, характера рельефа, типов почв,

травянистой и древесной растительности, получает статус массива, эколого-гео-

динамическое состояние которого далее оценивается на карте. Ему присваивается

тот же номер, но если он неоднороден по характеру и интенсивности геологиче-

ских процессов, то массив подразделяется соответственно с добавлением буквен-

ных индексов

и т.д.).

В третьем разделе легенды рассматривается качество пород массива и их

влияние на развитие геологических процессов; при этом качество пород оценива-

ется и как природное, и как техногенно измененное в результате загрязнения.

В этом же разделе при необходимости может быть охарактеризована литотоксич-

ность пород, хотя это, безусловно, эколого-геохимическое свойство. Поэтому при-

родные качества породы могут быть подразделены на нелитотоксичные и литоток-

сичные, литотоксичные руды, радоноопасные и радиоактивные породы.

В четвертом разделе легенды содержится характеристика измененности при-

родных условий вследствие техногенных воздействий, которая включает: нало-

женные техногенные ландшафты и степень техногенной

нарушенноети

коренного

ландшафта. К наложенным техногенным ландшафтам могут быть отнесены сель-

скохозяйственные земли (не мелиорируемые, пахотные орошаемые, животновод-

ческие

горно-пастбищные

и лугово-сенокосные, лесопромышленные вырубки

и пр.), рекреационные земли, селитебные (города, поселки и пр.), промышленные

и т.д. В зависимости от характера освоенности района и масштаба карты техноген-

ные ландшафты могут и дополняться, и детализироваться. Выделение техноген-

ных ландшафтов сразу дает представление о возможных типах техногенных воз-

действий, степени преобразования коренных ландшафтов, возможных антропо-

генных процессах.

По степени техногенной

нарушенноети,

исходя из объема и интенсивности

преобразования природной среды, выделяется четыре категории массивов:

техногенная нарушенность практически отсутствует - массивы, развитые

на территориях, не используемых для хозяйственной деятельности человека из-за

неблагоприятных природных условий, на слабоосвоенных или на охраняемых тер-

риториях;

техногенная нарушенность ограниченная, когда деформация

литогенной

основы прослеживается на глубину не более 5 м, не превышает порог устойчиво-

сти природной среды и не приводит к негативным последствиям для природы. Сю-

да могут войти массивы, используемые для сельскохозяйственной, лесохозяй-

ственной и подобной деятельности, когда преобразования природной среды по-

381

верхностны, а интенсивность их не вызывает широкого развития негативных тех-

ногенных процессов (дефляцию, эрозию, смыв почв, деградацию пастбищ и т.п.);

техногенная нарушенность значительная, когда деформация массивов пород

прослеживается на глубину более 5 м или на глубину до 5 м, но превышает порог

устойчивости природной среды с развитием негативных техногенных процессов.

Сюда войдут массивы, территории развития которых вовлечены, к примеру, тоже

в сельскохозяйственную деятельность, но ее интенсивность обусловливает разви-

тие техногенных процессов, ведущих к существенным негативным изменениям

природной среды (загрязнение, сильносмытые почвы, повышение уровня грунто-

вых вод до 20-25% от критического, накопление легкорастворимых солей, дегра-

дация пастбищ и т.д.). Сюда могут быть отнесены территории с геолого-разведоч-

ной деятельностью и т.п.;

техногенная нарушенность сильная, ведущая к полной дезинтеграции корен-

ного ландшафта, которая наблюдается при селитебном и сплошном интенсивном

сельскохозяйственном типе освоения, горно-промышленном и т.п. Негативные

техногенные процессы, которые могут при этом возникнуть, - подтопление боль-

ших территорий, сильное засоление почв, весьма сильная их смытость (до полного

уничтожения почвенных горизонтов) и т.п.

Пятый раздел легенды содержит характеристику степени

нарушенное™

мас-

сивов пород активными природными и техногенными геологическими процесса-

ми и явлениями. Выделяются четыре категории пораженности: слабая (менее 5%

площади массива), средняя (5-25%), сильная (25-50%), очень сильная (больше

50%). Приводится сводная формула интенсивности проявления опасных и небла-

гоприятных процессов с расшифровкой буквенных обозначений. При этом разде-

ляются процессы, могущие представить непосредственную угрозу для жизни че-

ловека (обвалы, оползни и т.п.), и процессы, которые в основном могут только

ухудшить условия его жизнедеятельности (эрозия, плоскостной смыв и т.п.).

Содержание

эколого-геодинамической

карты и способы отображения ин-

формации. Основной цветовой фон на карте отводится оценке эколого-геодина-

мического состояния массивов пород, каждый из которых обозначен арабскими

цифрами. Зеленым цветом показываются массивы с удовлетворительным эколо-

го-геодинамическим состоянием, на территории развития которых ситуация для

жизнедеятельности человека находится в пределах нормы, розовым цветом -

с условно удовлетворительным состоянием (зона экологического риска), крас-

ным - неудовлетворительным состоянием (зона экологического кризиса) и фио-

летовым - массивы с катастрофическим состоянием (зона экологического бед-

ствия). Такая оценка дается на карте на фоне структурно-тектонических и гео-

морфологических единиц первого и второго порядков, оконтуренных границами

разного характера и обозначенных арабскими и римскими цифровыми знаками

в соответствии с легендой. Комплексы пород, в пределах которых выработаны

геоморфологические элементы второго порядка, показаны арабскими цифрами

в кружках, а их расшифровка дается в легенде при характеристике этих геомор-

фологических элементов.

382

На фоне цвета на карте черной горизонтальной штриховкой разного типа по-

казывается качество пород массива с точки зрения влияния на жизнь человека. На-

ложенные техногенные ландшафты даются ареальным крапом из разных значков.

Такой способ показа выбран в связи с тем, что часто трудно определить границы

(например, пастбища), если не выражен четко ореол связанных с ними техноген-

ных изменений.

Косой синей штриховкой с правым наклоном показана степень техногенной

нарушенности массивов пород. Косой красной штриховкой с левым наклоном да-

ется интенсивность проявления ведущего опасного геологического процесса. Ин-

тенсивность всех процессов показывается в сводной формуле, где буквенными ин-

дексами в числителе даются катастрофические и опасные процессы, а в знамена-

теле - неблагоприятные. Цифры перед буквенным индексом соответствуют коэф-

фициенту пораженности процессом в процентах. На составленной нами эколо-

го-геодинамической карте из опасных процессов выделены оползни (Р), обвалы и

осыпи (0, карст

(К);

из неблагоприятных - дефляция (D), заболачивание (В), со-

лифлюкция (Z), водная эрозия почв

(Е

овражная эрозия

(Е

При высокой интен-

сивности неблагоприятного процесса его буквенные обозначения даются красным

цветом, при умеренной - черным. Для крупных речных долин даются в прямо-

угольных рамках максимальные значения показателей селевой активности: макси-

мальные объемы выноса (в тыс. м

) и вероятность повторяемости селей (в %). Сре-

ди прочих обозначений на карте, помимо разного рода границ, показаны крупные

тектонические разломы, схематическое положение изолиний скоростей современ-

ных тектонических движений и др.

Карта

эколого-геодинамическогорайонирования

масштаба 1:25 000 разра-

ботана

Н.С.Красиловой

при участии В.Т.Трофимова для одного из районов Таджи-

кистана, расположенного на стыке двух крупных тектонических структур - Гисса-

ро-Алайского поднятия и Таджикской депрессии, разделенных крупным региона-

льным разломом, к которому приурочено днище долины реки. Преобладающие

геологические процессы - оползневые, эрозионные, сели, землетрясения, локаль-

но развиты обвально-осыпные и суффозионные процессы.

Следует подчеркнуть, что крупномасштабное картографирование в силу

большей разрешающей способности позволяет проводить оценку с учетом лока-

лизации процесса и ясно выраженной индивидуальности его воздействия.

На крупномасштабной карте можно не только детализировать ранжирование тер-

ритории по особенностям инженерно-геологической обстановки, т.е. по условиям

развития процессов, но и разделить каждый тип геологического процесса по ха-

рактеру, интенсивности, по тем изменениям, которые они вызывают в абиотиче-

ской компоненте эколого-геологической системы, и, соответственно, последстви-

ям, которые эти изменения будут иметь для биоты и, в частности, для человека.

Поэтому при составлении крупномасштабной карты оценки последствий состоя-

ния

эколого-геодинамнческой

обстановки территории для условий жизнедеятель-

ности человека и состояния биоты недостаточно использовать в качестве критерия

только площадной коэффициент пораженности территории геологическими про-

383

цессами. В связи с этим авторами были предложены и рассмотрены в качестве кри-

териев оценки две группы показателей: показатели, оценивающие масштаб разви-

тия и интенсивность геологических процессов (см. табл. 37 и 38), и показатели, ха-

рактеризующие возможные экологически неблагоприятные изменения абиотиче-

ских компонентов ландшафта и его литогенной основы в результате активно дей-

ствующих геологических процессов. Кроме того, были рассмотрены биотические

показатели, которые, отражая состояние биоты, служат, с одной стороны, индика-

торами развития многих неблагоприятных геологических процессов, а, с другой, -

отражают степень экологического неблагополучия ситуации (см. гл. 3 и 6).

Построение легенды крупномасштабной

эколого-геодинамической

карты.

В общих чертах оно аналогично легенде среднемасштабной карты и включает

пять разделов. Первый раздел, один из наиболее важных, содержит оценку состоя-

ния эколого-геологических условий территории, обусловленную развитием геоло-

гических процессов. Содержание этого раздела, критерии оценки представлены

в табл. 74, а на карте оценка отражена цветом. Содержание этого раздела отличает-

ся от первого раздела легенды среднемасштабной карты большим количеством

конкретных показателей, используемых в качестве критериев оценки класса эко-

лого-геологических условий.

Во втором разделе легенды дается ранжирование территории на региональ-

ные, локальные и элементарные природно-территориальные системы (табл. 75),

для которых и проводится оценка эколого-геологических условий. Для среднемас-

штабной карты ранжирование территории заканчивалось региональными струк-

турами второго порядка (преимущественно мегасклоны и сочетание водоразделов

с мегасклонами хребтов). На крупномасштабной карте региональные природ-

но-территориальные системы (ПТС) выделяются трех порядков. Системы первого

порядка обособляются по структурно-тектоническому признаку. На данном при-

мере - это Южная часть Гиссаро-Алайского поднятия и Таджикская депрессия.

Каждая из них отличается своим набором пород, характерными геоморфологиче-

скими особенностями и своеобразием развитых геологических процессов. Регио-

нальные системы второго порядка обособляются по геоморфологическим призна-

кам ландшафта, им соответствуют мегасклоны выделенных структур, водоразде-

льные пространства и выравненный эрозионно-аккумулятивный долинный комп-

лекс. Системы третьего порядка выделяются по строению коренной основы и со-

отношению преобладающего залегания пород с уклонами рельефа. Последний

признак имеет для данной территории крайне важное значение, так как определяет

закономерности распространения и развития явлений, связанных с ведущим для

данного района геологическим процессом - оползневым.

Локальные природно-территориальные системы обособляются по морфоге-

нетическому признаку - системы водоразделов, склонов, аллювиальных террас

с учетом уклонов поверхности (см. табл. 75). При необходимости могут быть вы-

делены локальные структуры второго порядка, когда различные уклоны в преде-

лах одного генетического типа склона определяют и различную активность гео-

логических процессов. Разделение мегасклона на генетические типы склонов,

384

составляющие единый склоновый парагенетический ландшафтный комплекс, по-

зволяет учесть многие факторы, определяющие характер и интенсивность разви-

тия геологических процессов и соответственно экологические последствия. С од-

ной стороны, это унаследованность развития процессов на склоне определенного

генетического типа, которая обычно наблюдается, с другой, - влияние таких фак-

торов, как высотная дифференциация почв, различный радиационный, водно-теп-

ловой и воздушный режим склонов разных экспозиций, которые определяют усло-

вия формирования и разрушения почв и соответственно плотность растительного

покрова, что опосредованно влияет на противоэрозионную устойчивость склона.

Кроме того, характер крутизны склона часто имеет определяющее значение

не только для развития геологических процессов, но и влияет на количество атмо-

сферных осадков, выпадающих на единицу площади (уменьшается с увеличением

крутизны), и соотношение стока и инфильтрации, что, с одной стороны, обуслов-

ливает влажностный режим почв и, соответственно, состояние растительности,

с другой, - влияет на условия аккумуляции полютантов.

Элементарные природно-территориальные системы обособляются (см. табл. 75)

по мощности четвертичных отложений (отсутствие четвертичных отложений,

мощность четвертичных отложений менее 5; 5-10 и более 10 м) и по характеру об-

водненности четвертичных пород (до 5; 5-10 и более 10 м). Для каждой элементар-

ной природно-территориальной системы дается геодинамическая характеристика,

включающая изменение сейсмической балльности по данным микросейсмическо-

го районирования, особенности развития опасных и неблагоприятных геологиче-

ских процессов и рекомендации по хозяйственному использованию территории,

ограничению определенных видов деятельности, организации природно-охран-

ных мероприятий. При характеристике процессов приводятся значения показате-

лей, оценивающих масштаб развития и интенсивность геологических процессов,

а также показатели, характеризующих возможные экологически неблагоприятные

изменения абиотических компонентов ландшафта, его литогенной основы в ре-

зультате каждого активно действующего процесса (см. табл. 74).

В третьем разделе легенды выделены геодинамические зоны, обусловлен-

ные в данном случае активизацией новейших тектонических движений. Сюда от-

носятся: краевой сейсмогенерирующий локально активный разлом с шириной зо-

ны влияния до

км; альпийские локально активные сейсмогенные разрывы с ши-

риной зоны влияния до нескольких десятков метров; зоны трещинно-разрывных

сейсмодислокаций, представленные сейсмогенными дамбами и участками скло-

нов, "разбитых" разноориентированными сейсмодислокациями.

Четвертый раздел легенды содержит характеристику измененности эколого-

геологических условий территории вследствие техногенных воздействий. В него

входит два подраздела: функциональное использование территории (природно-хо-

зяйственных систем) и степень техногенной нарушенности. Функциональное ис-

пользование территории соответствует подразделу "наложенные техногенные ланд-

шафты" в легенде среднемасштабной карты. В содержательном плане эти понятия

близки, но возможности крупного масштаба позволяют учесть многоуровенное

387

388

389

использование территории для хозяйственной деятельности человека, например,

показать от обширных пастбищ горно-луговых угодий до конкретной фермы,

вблизи которой обычно особенно сильная нарушенность почвенного покрова

до полного уничтожения растительности и интенсивного загрязнения. Поэтому

на крупномасштабных картах удобнее пользоваться понятием "функциональное ис-

пользование территории", учитывая и разработанность классификаций и система-

тики территорий по этому признаку с выделением типов, подтипов, видов, родов.

На карте выделены типы территории сельскохозяйственного, селитебного

и транспортного использования с выделением соответственно подтипов: в сель-

скохозяйственном - ирригационно-земледельческого (пахотного орошаемого с ре-

гулируемым поливом и пахотного орошаемого с нерегулируемым поливом), зем-

ледельческого (сады), животноводческого (пастбищного горно-лугового, лугосе-

нокосного); в селитебном - сельскохозяйственные поселения (кишлаки); в транс-

портчом - автомобильные дороги (с твердым покрытием, грунтовые).

По степени техногенной

нарушенности

обособлены

четыре типа территорий:

техногенная нарушенность практически отсутствует - на территориях, не ис-

пользуемых для хозяйственной деятельности человека из-за неблагоприятных

природных условий, на слабоосвоенных или охраняемых территориях;

техногенная нарушенность ограниченная, обусловленная или поверхностной

деформацией литогенной основы из-за длительного чрезмерного выпаса скота

(выражается в выбитости пастбища, разрыве дернины, уменьшении проективного

покрытия), или реформацией литогенной основы глубиной до 5 м за счет вспашки

при обработке земли, создания арычной системы, планировки склонов под пашни;

техногенная нарушенность значительная, когда деформация литогенной

основы прослеживается на глубину более 5 или до 5 м за счет значительной плани-

ровки склонов под пашни со срезкой лессовидных суглинков до 3 м, развитием

эрозионных процессов, засоления, мелких оползней-потоков из-за утечки вод при

нерегулируемом поливе;

сильная техногенная нарушенность, ведущая к полной детериорации коренного

ландшафта, которая наблюдается на данной территории в пределах кишлаков.

Пятый раздел легенды содержит характеристику степени нарушенности мас-

сивов пород активными природными и антропогенными геологическими процес-

сами и явлениями с выделением четырех категорий: слабая, средняя, сильная

и очень сильная (соответствующих в общих чертах четырем экологическим зонам -

нормы, риска, кризиса, бедствия). Категория нарушенности определяется по веду-

щему процессу на основании информации, содержащейся во втором разделе ле-

генды о характере геологических процессов в пределах каждой элементарной при-

родно-территориальной системы. При этом в качестве классификационных испо-

льзуются показатели, оценивающие масштаб развития и интенсивность геологи-

ческих процессов, приведенных в качестве геодинамических критериев для четы-

рех выделенных классов эколого-геологических условий в первом разделе леген-

ды (см. табл. 75). В этом же разделе дается перечень геологических процессов

390