Введение
Опасные карстово-суффозионные процессы распространены на юге Западной Сибири [1, с. 28], и конкретно в Омской области обусловлены и взаимосвязаны с эволюцией природно-климатических и геологических условий. Формирование суффозии связано с механическим выносом мельчайших частиц грунта при инфильтрации атмосферных осадков и фильтрации подземных вод [2, с. 150]. Карстовые процессы проявляются при растворении отложений горных пород [3, с. 5] и зависят от мощности слоя растворимых пород (гипса, солей, известняков, карбонатно-мергелистых конкреций), наличия постоянной фильтрации подземных (грунтовых) вод, наличия уклона депрессионной кривой грунтовых вод вблизи склонов речной долины, скорости фильтрации [4, с. 164]. Оба процесса протекают параллельно. Изучение карстово-суффозионных процессов имеет значение в связи с их влиянием на формирование возможных просадок грунта на поверхности и изменением поверхностного рельефа при сельскохозяйственном использовании земель и прокладке линейных инфраструктурных объектов [5, с. 257]. Учет месторасположения наиболее интенсивных карстово-суффозионных явлений может сэкономить ресурсы при разработке и реализации проектов землепользования, сделать природопользование более рациональным.
Карстово-суффозионные процессы Омской области распространены неравномерно по всей территории региона. Распространение и интенсивность карстово-суффозионных процессов можно оценивать с помощью статистического подсчета на крупномасштабных картах с выделением геоморфологических областей и районов. Для установления географических взаимосвязей расположения суффозионных процессов они были проанализированы в соответствии с геоморфологическими и геологическими условиями.
Целью исследования является количественный анализ проявлений карстово-суффозионных процессов на территории Омской области и выявление геоморфологических областей и районов с наибольшим и наименьшим их распространением, а также возможных причин возникновения.
Материал и методы исследования
Для проведения исследования количественного показателя карстово-суффозионных процессов по геоморфологическим условиям Омской области использовались материалы и исходные данные Омского филиала Федерального бюджетного учреждения «Территориальный фонд геологической информации по Сибирскому федеральному округу», и в частности «Карта экзогенных процессов Омской области». В работе использовались картографический и статистический методы исследования, а также совместный анализ геоморфологической карты и карты экзогенных процессов. Ниже приведена построенная авторами векторная картосхема геоморфологического районирования (рис. 1), фотография карбонатных отложений изучаемых карстово-суффозионных процессов (рис. 2) и фрагменты карты экзогенных процессов (рис. 3–7).
Результаты исследования и их обсуждение
Согласно геоморфологическому районированию, территорию Омской области можно разделить на 8 геоморфологических областей, которые обозначены на карте римскими цифрами, а также на 3 геоморфологических района, они в свою очередь обозначены арабскими цифрами (рис. 1).
Так, на севере области на территории Средне-четвертичной равнины Тобольского материка и Тара-Туйской позднеплиоценовой-раннечетвертичной расчлененной равнины, согласно карте экзогенных процессов Омской области, не было выявлено ни одного карстово-суффозионного процесса. Это связано с пониженными теплоэнергетическими ресурсами климата, повышенной влажностью климата этой местности. Такие условия не способствовали накоплению растворимых солей в толще осадочных отложений прошлых геологических эпох.
Долина реки Иртыш и его пойма, а также долины его притоков подвержены карстово-суффозионным процессам. Если на севере Омской области на склонах речных долин такие процессы не встречаются, то при продвижении к югу чаще начинают встречаться проявления изучаемых процессов. Первые масштабные суффозионные процессы в количестве 37 встречаются западнее села Знаменское в поймах рек Большой Аёв, Большой Нягов. Западнее города Тара, а также в поймах рек Ик (село Кирилина), Оша (село Ложникова), Степановка (между городом Тарой и селом Чекрушево) в количестве 40 и в пойме реки Оша (в районах села Колосовка) насчитывается 92 суффозионных процесса; вблизи рабочего поселка Большеречье в долине Иртыша насчитывается 86 суффозионных проявлений; в районе от поселка Саргатское до города Омска в долине Иртыша насчитывается около 118 проявлений суффозионных процессов. Вверх по течению реки Иртыш в ее пойме и долине до села Нововаршавка насчитывается около 51 проявления суффозионных процессов. Таким образом, на территории долины Иртыша, а также долин его притоков насчитывается около 387 суффозионных процессов. Они могут быть в виде воронок просачивания, «степных блюдец», провалов и просадок [6, с. 148]. Это объясняется фильтрацией воды, а также наличием карстующихся горных пород, которые являются наиважнейшими факторами для протекания карстово-суффозионных процессов.
На северо-западе Омской области располагается Нижне-Иртышская средне-позднечетвертичная равнина, на которой было выявлено 153 суффозионных процесса. Северная ее часть между реками Большой Аёв и Оша насчитывает около 58 суффозионных явлений, а в южной части Нижне-Иртышской равнины около 95 просадок грунта.
Рис. 1. Геоморфологическая карта Омской области
Рис. 2. Карбонатные отложения (у с. Исаковка), при растворении которых происходят просадки грунта
Рис. 3. Северная часть Ишимской неогеново-четвертичной денудационно-аккумулятивной равнины с местами проявлений карстово-суффозионных процессов [7]
Эта геоморфологическая область слабо поражена суффозионными процессами. Основная тенденция такова: при продвижении к югу карстово-суффозионные процессы встречаются чаще.
Ишимскую неогеново-четвертичную денудационно-аккумулятивную равнину в пределах Омской области делит на две части геоморфологический район Камышловский лог, в пределах которого не выявлено ни одного суффозионного процесса. Северная часть Ишимской равнины насчитывает 190 проявлений суффозионных процессов, а южная – 137. Она занимает 3-е место по количеству суффозионных процессов Омской области – 327, что связано с высокой степенью засоленности почв, наличием небольших, в том числе замкнутых, водоемов и относительно высоких теплоэнергетических ресурсов климата, увеличивающих испарение (рис. 3, 4). Территория Верхне-Ошской позднеплиоценовой-раннечетвертичной гривно-озерной равнины насчитывает около 96 суффозионных процессов, в основном они располагаются вокруг сети реликтовых котловин Крутинских озер. Юг Ишимской равнины в пределах Омской области также насыщен проявлениями суффозионных процессов вокруг реликтовой котловины соленого озера Эбейты.
Рис. 4. Южная часть Ишимской неогеново-четвертичной денудационно-аккумулятивной равнины [7]
Рис. 5. Северная часть Прииртышского увала и Западно-Барабинской равнины [7]
Рис. 6. Южная часть Прииртышского увала и Западно-Барабинской равнины [7]
Рис. 7. Северо-Казахстанская равнина в пределах Омской области с указанием мест просадок и провалов грунта из-за карстово-суффозионных процессов [7]
Количественные показатели понижений рельефа для Прииртышского увала и частей Западно-Барабинской равнины были суммированы в связи с их географической близостью. Общий результат составил 305 карстово-суффозионных процессов в северной части и 111 в южной части данной территории. Эта территория, расположенная к северу и к югу от долины реки Оми и к востоку от долины Иртыша, занимает первое место по количеству проявлений карстово-суффозионных процессов Омской области – 416 (рис. 5, 6).
На этой территории располагается большое количество сельхозугодий, использованию которых вредят такие карстово-суффозионные явления, как воронки, западины, трещины, степные блюдца.
Количественные результаты оценки интенсивности карстово-суффозионных процессов в Омской области по геоморфологическим областям и районам
|
Название геоморфологической области, района |
Количество проявлений суффозионных процессов |
|
1. Прииртышский увал и Западно-Барабинская равнина |
416 |
|
2. Долина Иртыша и его пойма, а также долины его притоков |
387 |
|
3. Ишимская неогеново-четвертичная денудационно-аккумулятивная равнина |
327 |
|
4. Нижне-Иртышская средне-позднечетвертичная равнина |
153 |
|
5. Северо-Казахстанская равнина |
108 |
|
6. Верхне-Ошская позднеплиоценовая раннечетвертичная гривно-озерная равнина |
96 |
|
7. Средне-четвертичная равнина Тобольского материка |
0 |
|
8. Тара-Туйская позднеплиоценовая раннечетвертичная расчлененная равнина |
0 |
Также к доказательству проявления карстово-суффозионной деятельности можно отнести известный геологический памятник природы «Провал земли Серебряный», располагающийся в селе Серебряное, недалеко от него встречаются карбонатные конкреции в коренных отложениях (рис. 2).
Последней в пределах Омской области геоморфологической областью была Северо-Казахстанская равнина. Ее делит Алаботинская долина, в пределах которой не встречаются суффозионные процессы, а на самой равнине насчитывается около 108 таких проявлений. В Омской области присутствует только небольшая северная часть Северо-Казахстанской равнины, но, несмотря на это, на такой незначительной территории расположено довольно большое количество проявлений карстово-суффозионных процессов (рис. 7).
Результаты исследования были обобщены в виде таблицы, показывающей частоту (количество) проявлений карстово-суффозионных процессов в Омской области с выявлением наиболее пораженных данными экзогенными процессами территорий (таблица).
Заключение
В ходе исследования выделены территории с самыми пораженными карстово-суффозионными процессами. Первая находится в юго-восточной правобережной части Омской области и состоит из геоморфологического района Прииртышский увал и геоморфологической области Западно-Барабинской равнины. На ее территории выявлены 416 суффозионных процесса. Вторая территория – это долина Иртыша и его пойма, а также долины и поймы притоков первого порядка. Она пересекает всю Омскую область с юга-востока на северо-запад, и на ней насчитывается 387 суффозионных процессов. Третья территория расположилась на юго-западе Омской области – это Ишимская равнина, на ее территории насчитывается 327 суффозионных процессов. Всего на территории Омской области, согласно карте [7], насчитывается около 1487 проявлений карстово-суффозионных процессов, большая часть которых находится на юге области, что связано с ростом теплоэнергетических ресурсов климата, ростом испаряемости и с повышенными температурными показателями, что способствует осаждению солей из растворов летом, а также с инфильтрацией редких, но обильных ливневых осадков к карстующимся породам летом и талых вод весной.