Геоэкология Казахстана

 

Оглавление.

 

 

 

 

Введение.

Целью данной курсовой работы является подведение итогов изучения и закрепления знаний, полученных по курсу «Геоэкология». В работе изучается геологическая обстановка одного из районов Центрального Казахстана, а также рассматривается его  геоэкологическая опасность.

Основными задачами выполнения курсовой работы является:

1. С помощью геоэкологической карты района Центрального Казахстана провести анализ природных условий (рельеф, почвы, растительность).
2. Построение геологического разреза.
3. Установить природные экологически неблагоприятные объекты, связанные с процессами экзогенной и эндогенной геодинамики.
4. Определить техногенные объекты, нарушающие геологическую среду на глубине и на поверхности.
5. Установить ареалы и зоны антропогенно активитизированных геологических процессов – как экзогенных, так и эндогенных.
6. Выявить локальные источники загрязнения.
7. Провести экспертную оценку развития негативных геологических процессов [1].

Исследование  проводилось по учебной геологической  карте масштабом 1:50000; на карте показан рельеф с сечением горизонталей 80м; стратиграфическое расчленение от систем до ярусов.

Район изображённый на карте имеет следующие координаты:

Карта была составлена в 1984 году. Автор-составитель: В.Т. Тихомиров; редакторы: Ю.А. Зайцев, М.М. Москвин.

Общая площадь  занимаемой территории приблизительно равна 6480км².

В районе имеется 2 населённых пункта: посёлок Хвойное (посёлок городского типа) и посёлоку Брусничное (послёлок сельского типа), геолого-разведочные работы на полиметаллические  и олово-вольфрамовые руды; геолого-разведочные работы на шлиховое золото; животноводческий комплекс (отгонное животноводство); горно-обагатительный комбинат; шахта по добыче олово-вольфрамовых руд; завод цветной металлургии и завод по переработке мусора; автомобильные дороги с асфальтным и грунтовым покрытием.

Главаа 1. Природная среда.

1. Рельеф.

В районе Центрального Казахстана наблюдается среднегорный рельеф. Такой тип имеет в основном высотные отметки от 800 до 1300м. Самая  высокая точка в исследуемом  районе составляет 1296м. Это гора Соколиная. Также имеются горы такие как г. Волк с высотной отметкой 1080м, г. Оленья с высотной отметкой 1170м.

2. Речная сеть.

На данной территории можно выделить четыре водосборных  бассейна. Это бассейны рек Глубокая, Пшада, ручья Корнет и водосборный бассейн оврага, который располагается на юго-западе района, к северу от посёлка Брусничное (рис.1.).

 Самой большой рекой  является река Глубокая. Её протяжённость  составляет примерно 10км. Площадь  её бассейна занимает около  45% исследуемой территории. Данная река имеет два притока.

Река Пшада располагается  на севере-востоке изучаемого района. Её бассейн занимает примерно 35% территории. Протяжённость реки Пшада составляет 7,7км.

Ручей Корнет берёт своё начало в центральной части исследуемой территории и пересекает её в юго-восточной части. Площадь его бассейна занимает 20% района. Ручей Корнет имеет один приток.

Овраг протягивается с  юго-запада на северо-восток , площадь  его бассейна составляет примероно 10% исследуемой территории.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Почвы.

Основным типом  земель в Казахстане являются каштановые почвы с различными разновидностями. В основ ном там преобладают  каштановые и тёмно –каштановые типы почв [6].

Каштановые почвы –  это почвы сухих степей. Почвенный профиль каштановых почв (рис.2.)

A₁h – гумусово-аккумулятивный горизонт, структура от мелко- до среднекомковатой, в условиях целены густо переплетён корнями растений.

А₁В – переходный горизонт, с более светлой и часто более яркой коричневой окраски, а также более плотной крупнокомковатой структуры.

В_са – карбонатный горизонт. Начинается непосредственно у нижней границы распространения гумуса, т.е глубины 25-40см, и продолжается до глубины 80-90см, бурый или жёлтый цвет с яркими крупными пятнами и примазками извести; плотный, хорошо выраженной ореховато-призматической структурой, часто встречаются кротовины.

В_cs – иллювиально-гипсовый горизонт; значительно рыхлее предыдущего и несколько влажнее, так как более гигроскопичен, чем углекислый кальций; новообразования гипса выражены в виде тонких прожилок, иногда мелкокристаллических стяжений или более плотных крупнокристаллических друз.

Тёмно-каштановые почвы это почвы это почвы  сухих степей и они имеют аналогичный профиль как и у каштановых почв [3].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4.Растительный  мир.

Особенности растительности Центрального Казахстана тесно связаны с современной  экологической обстановке и историей формирования территории.

Важнейшими экологическими факторами  являются здесь засушливость территории, сезонная контрастность гидротермического режима в ее южной части, где наиболее высоким температурам соответствует бездождный период, и затушеванность такой контрастности на севере.

Степень влияния  низких зимних температур на жизнь растения зависит от влажности; недостаток влаги в почве усиливает устойчивость растений при низких температурах

Леса занимают всего 3,5% территории Казахстана. Большей частью это хвойные  леса, хотя в горах встречаются  береза, осина, яблоня и арчевники. На остальной территории страны распространена разнотравно-злаковая, полынно-злаковая, полынно-солянковая и пустынная растительность. В высокогорьях имеются субальпийские и альпийские луга [6].

5.  Животный мир.

Специфика фауны  Центрального Казахстана в первую очередь определяется широким распространением животных, приспособившихся к существованию в условиях пустыни, которая наложила глубокий отпечаток на всю их организацию.

Животный мир Казахстана своеобразен. Насекомые и рептилии преобладают  в пустынях и полупустынях. В степной зоне встречаются джейран, сайга, волк, заяц, лиса, шакал, различные грызуны (мыши, суслики, хомяки). Многие казахстанские озера служат постоянными или сезонными местами обитания для гусей, лебедей, уток, чаек, фламинго. Наиболее разнообразна фауна гор. Здесь водятся медведи, горные козлы и бараны, снежные барсы, олени, множество видов птиц. Для охраны дикой природы созданы заповедники во всех природных зонах – от пустынь до высокогорий.

Из птиц наиболее известны повсеместно распространённые воробьи, галки, вороны, сороки [6].

6. Климат.

Республика Казахстан располагается  в глубине Евразийского континента, и отдалена от мирового океана на многие сотни километров. Такое внутриконтинентальное  положение территории Казахстана приводит и к континентальности климата, признаком которого являются жаркое лето и холодная зима.

Однако признаком  континентальности климата является не только жаркое лето и холодная зима, но и малое количество атмосферных  осадков.

В республике очень  много солнечных дней, их больше, чем на южном берегу Крыма и на Черноморском побережье Кавказа. Средняя температура января - самого холодного месяца - колеблется от -5^оС на крайнем юге до -20^оС на севере. На равнинной части Казахстана средняя июльская температура колеблется от + 18^оС на севере до +29^оС на юге [6].

Глава 2. Геологическое  строение.

2.1. Стратиграфия.

По геологическому строению исследуемую территорию можно  разделить на два участка. Это  район Гранитных Гор и район  Южной Равнины.

Район Южной Равнины.

На равнине скрываются породы силурийского и девонского возраста.

Силурийская система (S).

Силурийская система представлена нижним и верхним отделением. Данные породы являются господствующими на территории Южной Равнины.

Нижний  отдел (S₁).

Данный  отдел представлен  лландоверийским и венлокским ярусами.

Лландоверийский ярус (S₁l).

Он представлен нижним и верхним подъярусами, которые  вскрываются к юго-западу от реки Глубокая и простираются полосами к  юго-востоку в сторону ручья  Корнет и озера Светлое.

Нижний  подъярус (S₂l).

Данные отложения  представлены песчаниками, алевролитами, кремнистыми породами, таже туфами андезито-базальтового состава. Мощность этих отложений составляет более 2000м.

Верхний подъярус (S₁t₂).

Данные отложения  представлены песчаниками, алевролитами и аргиллитами зелёного цвета также встречаются прослои кремнистых пород. Мощность составляет 400-600м.

Венлокский  ярус (S₁V).

Данное стратиграфическое  подразделение представлено верхним  и нижним подъярусами. Отложения  венлокского яруса вскрываются  на равнине к западу от реки Глубокая и также в юго-восточном направлении от неё.

Нижний  подъярус (S₁V₁).

Данные отложения  представлены породами такими как туфы андезитового состава, песчаники и  алевролиты. Линзы и глыбы брекчированных известняков. Мощьность отложений составляет 500м.

Верхний подъярус (S₁V₂).

Эти отложения  представлены породами: песчаники, алевролиты, аргиллиты серого и зелёного цвета. Прослои мелкозернистых канеламеритов. Мощность – 300-400м.

Верхний отдел (S₂).

Данное стратиграфическое  подразделение представлено лудловским ярусом (S₂ld). Отложения этого возраста простираются к югу-востоку от озера светлое и к юго-западу от реки Глубокая небольшими полосами с шириной равной примерно 500м . Отложения представлены конгломератами, песчаниками, алевролитами серого и красного цвета. Мощность этих отложений составляет 300м.

Девонская система (D).

На территории равнины встречаются и отложения  девонской системы. Здесь она  представлена нижним и средним отделами (рис.3.)

Нижний  отдел (D₁).

Нижний отдел  представлен Николаевской свитой.

Николаевская  свита (D_1nc).

Данные отложения  вскрываются к югу-востоку от озера Светлое. Они представлены туфами андезито-базальтового состава, песчаниками и конгломератами. Мощность отложений – 200м.

Средний отдел (D₂).

На территории Южной Равнины встречаются только отложения Петровской свиты. Отложения выходят на поверхность в нижнем течении реки Глубокая на левом берегу. Они представлены туфами липаритового состава, красноцветных песчаников и конгломератов. Мощность отложений – 500м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Район Гранитных гор.

Район Гранитных  гор расположен к северу от Южной  равнины. Здесь вскрываются отложения  Девонской и каменноугольной  систем.

Девонская система (D).

Данное стратиграфическое  подразделение представлено средним и верхним отделами.

Средний отдел (D₂).

Средний отдел  представлен живетским ярусом.

Живетский ярус (D₂gv).

Отложения этого  возраста вскрываются в районе посёлка  Брусничное и в долине реки Пшада.

Эти отложения  представляют собой алевролиты и аргиллиты, туфогенные алевролиты, известняки и известковистые песчаники.

Мощность этих отложений составляет более 2000м.

Верхний отдел (D₃).

Данный отдел  включает в себя  Франский и Фоменский  ярусы.

Франский  ярус (D₂f).

 Отложения  представленного яруса вскрываются к северу от посёлка Брусничное, к северо-западу от оврага, который находится в западной части исследуемого района и также они наблюдаются в долине реки Пшада.

Отложения представлены песчаниками и алевролитами с  прослоями и линзами известняков  и мелкогалечных конгломератов.

Мощность отложений  составляет 750м.

Фаменский ярус (D_3fm).

Отложения этого  яруса вскрываются в северной части долины реки Пшада, к востоку  от оврага, который располагается  недалеко от реки Пшада и в северо-западной его части.

Они представлены песчаниками, алевролитами, аргиллитами  с прослоями и линзами известняковистых песчаников и известняков.

Мощность этих отложений составляет 700м.

Каменноугольная система (С).

Стратиграфическое подразделение каменноугольной  системы подразделено на нижний и верхний отделы.

 

Нижний  отдел (С₁).

Включает в  себя Серпуховский ярус.

Серпуховский  ярус (С₁S).

Отложения серпуховского  яруса распространены в районе посёлка  Хвойное, недалеко от горы Оленья.

Отложения представлены липаритовыми порфирами, туфами, туфогенными песчаниками и алевролитами с резкими растительными остатками.

Мощность отложений  – 650м.

Верхний отдел (С₃).

Данные отложения  представлены туфолавами игнимбритного  состава, конгломерами из гальки лейкократовых  и биотитовых гранитов и гранодиаритов. Отложения вскрываются к юго-западу от ручья Корнет в среднем его течении и в райтоне горы Оленья.

Мощность отложений  – 150м.

Интрузивные образования.

В исследуемом  районе встречаются раннекаменноугольные, среднекаменноугольные, позднекаменноугольные и раннекаменноугольные интркузивные образования.

Раннекаменноугольные  интрузивные образования.

К данным образованиям относятся:

• жерловые образования
• Габбро-диориты, диориты
• Гранодиориты.

Жерловые  образования (λC₁).

Они состоят  из туфолав и полосчатых эффузивов лапиритового состава. Жерловые образования вскрываются к востоку от посёлка Хвойное, к западу от горы Оленья и вдоль разрывного нарушения. Их площадь примерно равна 6км².

Габбро-диориты, диориты (νρС₁).

Они располагаются  к юго-востоку от посёлка Брусничное и на берегах ручья Корнет в среднем его течении. Данное интрузивное образование представлено штоками. Их площадь примерно равна 11км².

Гранодиориты (ɣρС₁).

Они выражены в  виде штоков. Занимают территорию возле  посёлка Брусничное и ещё вскрываются в пойме ручья Корнет. Площадь интрузивного тела составляет 52 км².

 

Среднекаменноугольные интрузивные образования.

Среднекаменноугольное интрузивное образование представлено гарполитом. Оно образовалось в результате трёх фаз внедрения. Его площадь  примерно равна 200км².

Гарполит вскрывается  в центральной части района.

Биотитовые  граниты (ɣ₂С₂).

Это первая фаза внедрения в интрузивное образование. Их площадь примерно равна 18км².

Граниты лейкократовые- и средне зернистые (ɣ₂С₂).

Это вторая фаза внедрения. Площадь – 8км².

Мелкозернистые  граниты (λ₃С₂).

Это третья фаза внедрения. Примерная площадь 4км².

К среднекаменноугольным  интрузивным образованиям также  относятся дайки: 1 – аплитов (ρ) и  гранит порфиров (ɣπ), 2 – диорит-порфиров (ρπ).

Первая фаза внедрения представлена штоками, состоящими из биотитовых гранитов, расположены они в районе посёлка Брусничное.

Интрузивные образование, которое получено во вторую фазу вскрываются  в виде штоков. Образуют гору Соколиная и другие возвышенные точки. Штоки, прорывающие гарполит, образованы в третью фазу внедрения. Дайки-аплитов и гранит порфиров распространены практически по всей площади гарполита. Их протяжённость примерно равна 500 метрам.

Раннепермские интрузивные образования.

Гранит-порфиры (ɣπр₁).

Они располагаются в бассейне реки Пшада, к востоку от горы Волк. Данные интрузивные образования представлены дайками. Их протяжённость составляет примерно 2300 метров.

Диорит-порфириты (ρπр₁).

Они встречаются  там же где и гранит порфириты, присутствуют в виде даек с протяжённостью около 2000 метров.

Гранит- порфиры (ɣπр₁).

Представлены  в виде даек, которые имеют субширотное  простирание.

Прорывают гарполит в его северной части. Данные дайки относятся к раннепермским интрузивным образованиям, представлены гранит-порфирами и диорит-порфирами.

 

2.2. Тектоника.

Согласно схематической  карте тектонического районирования  СССР и смежных территорий данный район относится к Урало-Охотскому  подвижному поясу. Складки изучаемого района образовались  в эпоху  герцинского складкообразования. Территория Центрального Казахстана разделена на два района крупным разрывным нарушением, которое протягивается с юго-запада на северо-восток и представляет собой взброс. Протяжённость этого разрывного нарушения составляет 18км. Угол падения сместителя равен 70-75^о.

В районе Южной  равнины складки имеют субширотное  простирание. Складки, расположенные  в северо-восточной части Гранитных  гор имеют меридиональное простирание. Складки в изучаемом являются прямыми с округлым замком.

  Глава 3. Природные неблагоприятные объекты и процессы.

 

В исследуемом  районе возможно образование обвалов, проявление оврагообразования, наблюдается  донная эрозия. Также на данной территории возможно засоление озера Светлое  и сход лавин. Все эти геологические  процессы относятся к экзогенным процессам.

К эндогенным относятся  активные разрывные нарушения.

3.1. Экзогенные процессы.

 

Обвалы.

Подобные гравитационные явления развиваются на крупных  склонах и обрывах. Недалеко от кромки обрыва и параллельно ему закладывается  серия трещин. Под воздействием физического выветривания трещины расширяются. Лишённый сцепления с коренными породами массивный блок слегка наклоняется в сторону и под воздействием силы тяжести начинает отрываться от материнской породы. Под действием собственного веса, блок теряет равновесие и опрокидывается на поверхность склона породы, составляющие блок  начинают дробиться и на склоне из его обломков возникает обвальный коллювий [5].

В исследуемом  районе обвалы могут образовываться на склонах гор с наибольшими  высотными отметками. На горе Соколиная площадь обвалов составляет примерно 9км². На горе Оленья площадь обвального ареала составляет 13км². Гора с высотной отметкой 1082 имеет площадь обвального ареала примерно 11км², а гора Волк – 14км².

Обвалы в  этих районах возникают, так как эти горы имеют крутые склоны и они  сложены мелкозернистыми гранитами. Образование обвалов обусловлено физическим выветриванием , также оказывают влияние растения и животные. Для борьбы с обвалами строят защитные сооружения в виде улавливающих стен, галерей. Сегодня один  из наиболее перспективных вариантов защиты являются  сетчатые покрытия [23].

Последствиями обвалов являются разрушение зданий и сооружений, скрытие массивов горных пород, разрушение населённых пунктов, изменение ландшафтов.

 

Оврагообразование.

Среди временных  русловых потоков в зависимости  от рельефа местности выделяются два типа: на равнинах возникают  временные потоки, а в горах  временные горные потоки. Равномерный  плоский смыв происходит только на участках относительно равных склонов. На склоне наблюдаются различные неровности, понижения, ложбинки. Встречая такие углубления и понижения, отдельные струи воды сливаются в более мощные струи, которые начинают размывать склон. Так, на склонах начинается процесс размыва или эрозии [5].

Овраги наносят  большой вред сельскому хозяйству, расчлиняя и уничтожая поля.

Оврагообразованию способствует хозяйственная деятельность человека, такая как распахивание земель, уничтожение растительности на склоне речных долин.

Борьба с  оврагами ведётся запрудами, завалами верховой, а также предупредительными мерами, предотвращающими нарушения задернованности склонов или их распашки вдоль склонов [24].

В исследуемом  районе самый крупный овраг располагается  к северу от посёлка Брусничное, ещё один крупный овраг простирается с юга на северо-восток от посёлка Хвойное. Менее значительные овраги встречаются к западу от реки Пшада и на северо-западе реки Пшада в среднем её течении.

 

Засоление.

Среди озёрных  отложений характерны иногда соли. В озёрах, расположенных в жарких аридных областях, где испарение воды велико, осаждается поваренная соль.

Засоление мы можем  наблюдать в районе озера Светлое.

Засоление в  данном районе возможно так как испарение  превышает количество осадков.

 

 

Лавины.

Лавины –  это снежная масса, падающая или соскальзывающая со склонов гор. Наиболее благоприятны для лавинообразования склоны крутизной 25-45^о. На более крутых склонах снег не может накапливаться в больших количествах и скатываются небольшими дозами по мере поступления [5].

 К участкам с лавинной опасностью относятся районы с наивысшими высотными отметками. Это горы Оленья, Волк, Соколиная и гора с высот ной отметкой  1082м.

Лавинной опасности  способствуют вырубки лесов и  выемка грунта на склонах.

В борьбе  с  лавинами разработаны различные мероприятия, действующие отдельно и в комплексе и направленные как на предотвращения, так и на контролирование направления движения, объёмов, силы удара [25].

 

Русловая эрозия.

Реки, обладая  высокой энергией, расширяют свою долину [5].

Русловая эрозия может присутствовать на реках Глубокая и Пшада, а также и на ручье Корнет.

3.2. Эндогенные процессы.

 

На территории Центрального Казахстана активный взброс, который отделяет район Гранитных  гор от Южной равнины. Его протяжённость  составляет 18км.

3.3. Ландшафт.

 

Ландшафт –  это генетически однородный природный  территориальный комплекс, имеющий  одинаковые:

• геологический фундамент
• один тип рельефа
• одинаковый климат
• одинаковую растительность
• одинаковый животный мир.

Все ландшафта  можно подразделить на коренные и природно-антропогенные, последние в свою очередь делятся на:

• вторично-производственные
• антропогенно-модифицированные
• техногенные.

Коренные ландшафты  в данном районе представлены среднегорьем.

Вторично-производственные.

В исследуемой территории можно выделить низкогорный и равнинный ландшафты.

Антропогенно-модифицированные ландшафты.

К ним относят  различные сельскохозяйственные угодья, такие как огороды, пашни, парки.

Техногенный ландшафт.

Это природная  система, управляемая преимущественно  деятельностью человека. К ним относятся добыча и переработка минеральных ресурсов, различные фабрики.

Глава 4. Техногенные объекты, нарушающие и загрязняющие окружающую среду.

 

В исследуемом  районе Центрального Казахстана находятся  различные техногенные объекты, которые отрицательно влияют на окружающую среду.

На данной территории расположены посёлки сельского  и городского типа, ведутся разведочные  работы на поиск олово-вольфрамовых руд и полиметаллических руд, животноводческий комплекс (отгонное животноводство), шахта, разрабатывающая месторождения олово-вольфрамовых руд, обогатительная фабрика; в посёлке Хвойное располагается горно-обогатительный комбинат, автомобильные дороги с асфальтным и грунтовым покрытием; в посёлке Хвойное завод по переработке мусора и завод цветной металлургии.

 

Посёлки городского и с/х типа.

В рассматриваемом  районе имеется посёлок городского типа – хвойное. Он располагается  на северо-западе района, в районе Гранитных  гор. Особенности экологической  обстановки в районе п.Хвойное связаны  с проблемами, обусловленными природными условиями и характером воздействия на них промышленности, транспорта, коммунального и сельского хозяйства.

Посёлок Хвойное  является посёлком городского типа, следовательно  в нём проживает большое количество людей и соответственно в нём расположено большое количество различных построек, а это всё негативно влияет на окружающую среду. Происходит загрязнение атмосферы промышленными выбросами также происходит загрязнение почв.

Коммунальные  стоки, после прохождения через  очистные сооружения поступают в поверхностные воды, тем самым происходит загрязнение воды нитратами, различными соединениями хлора.