Научный журнал

Успехи современного естествознания

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Мезенцева О.В. 1 Грицаенко А.Э. 1

---

1 ФГБОУ ВО «Омский государственный педагогический университет»

Статья посвящена анализу состава залегающих пород Омской области с помощью изучения материалов пробуренных скважин в Горьковском, Черлакском, Павлоградском, Кормиловском районах Омской области и геоэкологической оценке вероятности возникновения карстово-суффозионных процессов. Данные о скважинах предоставлены Омским филиалом ФБУ «Территориальный фонд геологической информации по Сибирскому федеральному округу». В работе использовался аналитический метод исследования. Произведен анализ пробуренных скважин в южных районах Омской области, из которых были выделены содержащие наибольшее количество пород, подверженных растворению или выносу мельчайших частиц при фильтрации воды. Эти сведения обобщены в виде таблиц с указанием пород и их свойств, глубины залегания. На основе анализа этих данных выявлена вероятность возникновения карстово-суффозионных явлений. Местоположение скважин привязано к элементам и формам рельефа. В результате исследования выявлены породы, наиболее подверженные карстово-суффозионным процессам в скважинах на юге Омской области, и сделаны выводы о потенциальной вероятности возникновения карстовых и суффозионных явлений, которые будут вредить сельскохозяйственной деятельности и строительству. При проведении сельхозработ и строительстве на этой территории новых зданий и сооружений, линейных объектов необходимо учитывать залегание пород, подверженных карсту и суффозии, и применять соответствующие защитные мероприятия.

Статья в формате PDF

456 KB

карстово-суффозионные процессы

горные породы

рациональное природопользование

геоэкологическая оценка

1. Мезенцева О.В., Грицаенко А.Э. Количественные показатели суффозионных и карстовых процессов в Омской области // Успехи современного естествознания. 2024. № 7. С. 27–33. URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=38286 (дата обращения: 14.11.2024). DOI: 10.17513/use.38286.

2. Бажутин П.И., Кивилева З.В. Влияние мощности карстующихся карбонатных пород на характер распространения карстовых форм // Проблемы геологии и освоения недр. 2019. С. 326–327. URL: https://usovma.tpu.ru/upload/constructor/7a9/j8sjxjl2t9kmrnzdm12hg84gu5l2n4a2.pdf (дата обращения: 27.11.2024).

3. Хоменко В.П., Криночкина О.К. Карстово-суффозионно-обвальное провалообразование и оценка его опасности для зданий и сооружений // Геоэкология. Инженерная геология, гидрогеология, геокриология. 2022. № 1. С. 20–29. URL: https://sciencejournals.ru/view-article/?j=geoekol&y=2022&v=0&n=1&a=GeoEkol2201007Khomenko (дата обращения: 14.11.2024).

4. Боровиков А.А. Оценка суффозионной устойчивости минеральных грунтов // Мелиорация. 2021. № 1. С. 19–24. URL: https://melio.belal.by/jour/article/view/934 (дата обращения: 27.11.2024).

5. Аникеев А.В. Опасность и риск образования воронок провала и оседания в карстовых районах: основные показатели, подходы и способы оценки // Инженерная геология. 2016. № 5. С. 10–18. URL: http://www.csl.isc.irk.ru/BD/%D0%96%D1%83%D1%80%D0%BD%D0%B0%D0%BB%D1%8B/%D0%98%D0%BD%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F%20%D0%B3%D0%B5%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%8F%202016/%E2%84%96%205/10-18.pdf (дата обращения: 14.11.2024).

6. Хоменко В.П. Противокарстовая и противосуффозионная защита в России: история и современность // Вестник МГСУ. 2018. № 4. С. 482–489. URL: https://www.researchgate.net/publication/325489800_ANTIKARST_AND_ANTISUFFOSION_PROTECTION_IN_RUSSIA_HISTORY_AND_PRESENT_SITUATION (дата обращения: 23.11.2024).

7. Жмакин Н.И., Рейнгард Я.Р. Отчет по изучению и прогнозированию экзогенных геодинамических процессов Омской области // Архив Омского филиала ФБУ «ТФГИ по Сибирскому федеральному округу». № 1723. Омск. 1982–1984 гг

Введение

Карстово-суффозионные процессы в Омской области не редкость, они происходят чаще всего в южных районах. Связано это с такими факторами, как засушливый климат, режим выпадения осадков, их интенсивность, условия инфильтрации, экспозиция склона и угол наклона земной поверхности, геологическая и геоморфологическая история [1]. Породы юга Омской области содержат залежи карбонатов в виде больших очагов легкорастворимых солей (например, территория вблизи оз. Эбейты). Содержание большого количества карбонатов, известняков, мергелей, гипсов, пылеватых и мелкозернистых песков свидетельствует о возможности карстово-суффозионных процессов [2]. Необходимо отметить, что если данные породы залегают глубоко, например под тугопластичной глиной или под любым другим водоупором, то опасность развития карста или суффозии минимальна. В основном карст и суффозия протекают в зоне аэрации при скоплении влаги в микропонижениях рельефа и ее инфильтрации. Движущая сила таких процессов – это фильтрующаяся вода. От количества поступающей воды и от состава грунтовой воды будет зависеть интенсивность процессов. Вода может как растворять, так и выносить карстово-суффозионные породы, но часто эти процессы идут одновременно, параллельно. Если происходит растворение породы, то этот процесс называется карст [3], а если механический вынос мельчайших частиц, то это суффозия [4]. Вода может поступать в области залегания пород, которые подвержены карстово-суффозионным процессам, за счет инфильтрации дождевой и талой воды в связи с ливнями, снеготаянием, паводками и наводнениями, при орошении и других антропогенных воздействиях. Итогом описанных процессов являются как значительные, так и незначительные просадки, понижения, которые называются воронками, провалами, блюдцами, западинами [5]. В Омской области преимущественно распространены лессы и лессовидные суглинки, которые при образовании пустот легко обваливаются, так как эти породы не имеют несущих свойств.

Исходя из этих условий можно сделать вывод, что опасность карста и суффозии в Омской области заключается в том, что они скрыты от человеческого глаза, можно видеть только результат (обрушение), который происходит моментально. Для более рационального природопользования в строительной и сельскохозяйственной сфере необходима своевременная диагностика, применение соответствующих мероприятий, которые описаны в статье [6].

Целью исследования является геоэкологическая оценка возможности возникновения карстово-суффозионных процессов на основе анализа состава залегающих пород Омской области с помощью изучения материалов пробуренных скважин в Горьковском, Черлакском, Павлоградском, Кормиловском районах Омской области.

Материалы и методы исследования

Использованные в работе материалы были собраны в Омском филиале ФБУ «ТФГИ по Сибирскому федеральному округу». Авторами рассмотрены все пробуренные скважины в некоторых районах Омской области: Горьковском, Черлакском, Павлоградском, Кормиловском по данным последнего бурения 1982–1984 гг. И для иллюстрации выбраны скважины, в которых встречаются карстово-суффозионные породы. Фактическая геологическая информация не утрачивает актуальность. Также изучены особенности данной территории относительно рисков для строительной или сельскохозяйственной сферы. Изученные скважины относятся к геоморфологическим районам, областям Омской области. В работе применен аналитический метод исследования. Новизна данного исследования заключается в анализе исходной информации из технических отчетов геологических экспедиций [7], которые требуют обобщения и конкретных выводов.

Результаты исследования и их обсуждение

Кормиловский район расположен на Западно-Барабинской равнине, на юге лесостепной зоны с небольшим дефицитом увлажнения. Через него протекает р. Омь, берущая начало в Васюганских болотах. Первая скважина находится на 2,6 км северо-западнее от с. Никитина на сельскохозяйственной пашне. Геоморфологический элемент: правый склон речной долины р. Омь (табл. 1).

Таблица 1

Анализ данных Скважины № 1 в Кормиловском районе 2,6 км северо-западнее с. Никитина

Примечание: составлено А.Э. Грицаенко.

Таблица 2

Анализ данных Скважины № 2 в Кормиловском районе 0,45 км юг-юго-западнее с. Борки

Примечание: составлено А.Э. Грицаенко.

Таблица 3

Анализ данных Скважины № 1 в Горьковском районе 0,5 км восточнее развалин бывшего села Горский Лог

Примечание: составлено А.Э. Грицаенко.

Вторая скважина находится тоже в Кормиловском районе, в 0,45 км юго-юго-западнее с. Борки. Располагается она на сельскохозяйственной пашне. Геоморфологический элемент: тыловая часть второй надпойменной террасы по левому берегу р. Омь (табл. 2). В каждой из рассмотренных скважин Кормиловского района встречаются породы, которые подвержены процессам вымывания или растворения. В первой – это такие породы, как прослои супеси с включениями извести и гипса, обломки раковин, включения мергеля, известково-мергелистые конкреции, песок. Во второй – это известковые конкреции, глина карбонатная. На близлежащей территории возможны процессы карста и суффозии. Скважины располагаются на действующих сельскохозяйственных пашнях.

Горьковский район расположен на Западно-Барабинской равнине, а также включает в себя часть геоморфологического района Прииртышский увал, на котором находится наибольшее число суффозионных процессов. Скважина № 1 в Горьковском районе Омской области расположена в 0,5 км восточнее от развалин бывшего села Горский Лог на сельскохозяйственной пашне (табл. 3). Геоморфологический элемент: склон долины Иртыша.

Скважина № 2 Горьковского района Омской области располагается 0,2 км западнее развалин бывшего села Горский Лог. Геоморфологический элемент: оползневое тело на надпойменной террасе р. Иртыш (табл. 4).

В представленных скважинах содержатся такие породы, которые могут быть подвержены карстово-суффозионным процессам: суглинок карбонатный, известково-мергелистые конкреции, глина карбонатная. Скважина № 1 находится на сельскохозяйственной пашне, при определенном содержании подверженных пород могут образовываться карстово-суффозионные проявления. Скважина № 2 располагается на территории бывшего села Горский Лог, в ней также обнаружены вышеперечисленные породы.

Таблица 4

Анализ данных Скважины № 2 в Горьковском районе 0,2 км западнее развалин бывшего села Горский Лог

Примечание: составлено А.Э. Грицаенко.

Таблица 5

Анализ данных Скважины № 1 в Черлакском районе 6,2 км юго-восточнее пос. Черлак

Примечание: составлено А.Э. Грицаенко.

Таблица 6

Анализ данных Скважины № 2 в Черлакском районе 1,5 км юго-западнее с. Целинное

Примечание: составлено А.Э. Грицаенко.

Черлакский район Омской области располагается на Западно-Барабинской равнине, а также включает в себя часть геоморфологического района Прииртышский увал. Скважина № 1 в Черлакском районе находится в 6,2 км юго-восточнее пос. Черлак на сельскохозяйственной пашне (табл. 5). Геоморфологический элемент: вторая надпойменная терраса р. Иртыш.

Скважина № 2 в Черлакском районе Омской области находится в 1,5 км юго-западнее с. Целинное на сельскохозяйственной пашне (табл. 6). Геоморфологический элемент: склон водораздела к озерной котловине.

В представленных скважинах Черлакского района, которые располагаются на сельскохозяйственных пашнях, встречаются такие карстово-суффозионные породы, как карбонаты, песок, супесь, мергель, известковые конкреции. На близлежащей территории возможны карстово-суффозионные процессы.

Большая часть Павлоградского района Омской области расположена на Северо-Казахстанской аккумулятивной равнине, но небольшая его часть с севера входит в Ишимскую равнину, а небольшой участок южной территории – на геоморфологический район Алаботинская долина. Скважина № 1 в Павлоградском районе Омской области находится на расстоянии 0,4 км северо-западнее с. Бердовка в данный момент по спутниковым снимкам мы определили, что данная территория не используется (табл. 7). Геоморфологический элемент: озерная котловина.

Скважина № 2 в Павлоградском районе Омской области находится в 3,3 км северо-восточнее с. Назаренко на сельскохозяйственной пашне (табл. 8). Геоморфологический элемент: плоский водораздел.

Павлоградский район расположен в самой южной части Омской области с повышенными теплоэнергетическими ресурсами климата и значительным дефицитом атмосферных осадков. Это способствует отложению карбонатов в почве.

Таблица 7

Анализ данных Скважины № 1 в Павлоградском районе 0,4 км северо-западнее с. Бердовка

Примечание: составлено А.Э. Грицаенко.

Таблица 8

Анализ данных Скважины № 2 в Павлоградском районе 3,3 км северо-восточнее с. Назаренко

Примечание: составлено А.Э. Грицаенко.

В скважинах Павлоградского района встречаются такие породы, как карбонаты, гипсы, мергелистые конкреции, супеси пылеватые, которые могут растворяться и выноситься водой.

Заключение

В ходе исследования выполнен анализ залегания карстующихся пород в скважинах на юге Омской области и сделаны выводы о потенциальной вероятности возникновения карстовых и суффозионных явлений, которые будут влиять на сельскохозяйственную деятельность и строительство. Наличие этих пород в зоне аэрации уже является потенциальной опасностью. Вероятность проявления карстово-суффозионных процессов определяется химическим составом и мощностью слоя карстующихся пород, а также его залеганием в зоне аэрации. Большинство изученных скважин находятся на сельскохозяйственных пашнях, которые из года в год используются и приносят региону сельскохозяйственную продукциюи подвергаются рискам значительных просадок грунта. За годы, прошедшие с 1982–1984 гг. на сельхозугодьях зафиксировано появление новых значительных просадок почвенно-грунтового слоя. При проведении сельхозработ и строительстве на этой территории новых зданий и сооружений, линейных объектов необходимо учитывать залегание подверженных карсту и суффозии пород и применять противокарстовые, противосуффозионные мероприятия.

Библиографическая ссылка