Пчелинцев Л.А.
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ НА ГЕОЛОГИЧЕСКУЮ СРЕДУ ПРИ ОСВОЕНИИ НЕФТЕ-ГАЗОКОНДЕНСАТОГО СЕВЕРО-ЧАСЕЛЬСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ (ЯМАЛО-НЕНЕЦКИЙ АВТОНОМНЫЙ ОКРУГ)
Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского (СГУ), е-mail: pal777@mail.ru
Северо-Часельское месторождение находится на севере Западно-сибирской плиты, на водораздельном пространстве рек Пур и Таз, в Пур-Тазовской геокриологической области [1]. Мерзлотные условия области неустойчивы [1,3]: распространение приповерхностных многолетнемёрзлых пород (ММП) прерывистое, новообразование ММП с характерными пучением чередуется с протаиванием ММП и термокарстом.
Нами выделены участки развития современных экзогенных геологических процессов, их связь с существующими антропогенными объектами и установлены основные тенденции развития экзогенных геологических процессов (ЭГП). Установлена взаимосвязь между мерзлотными характеристиками и ЭГП, с одной стороны, и неотектоническими движениями с другой.
Поскольку условия распространения ММП, определяющие динамику основных ЭГП, связаны с составом поверхностных отложений, последний и был использован как основной критерий районирования: супеси и суглинки противопоставлялись торфяникам. Нами были выделены два района (рис. 1): озерно-аллювиальная аккумулятивная равнина казанцевского возраста дренированных пологоволнистых водораздельных поверхностей и озерно-болотная аккумулятивная равнина зыряновского возраста плоских разнобугристых торфяников. В их пределах различны мерзлотные и гидрогеологические условиями, рельеф, активность различных ЭГП.
На водораздельных поверхностях проявляются: заболачивание и новообразование ММП, сезонное пучение грунтов, плоскостной смыв, дефляция, эрозия, на склонах √ солифлюкция и оползание-сплывание грунта. На озёрно-болотных поверхностях иная картина развития ЭГП: широко распространены реликтовые [1] массивы и отдельные бугры многолетнего пучения, современное пучение (ограниченно); сезонное пучение; на некоторых участках термокарст; термоэрозия; солифлюкционное течение грунта. Процессам свойственна слабая, реже средняя интенсивность. Однако, даже при незначительном техногенном воздействии отмечено значительное увеличение интенсивности ЭГП.
Техногенная нагрузка в основном отмечена на рис. 1. При строительстве и эксплуатации объектов произошло уничтожение почвенно-растительного слоя, вырубка леса (изменяющая снеговой режим), планировка территории (нарушающая естественный сток), нерациональное использование склонов (подрезка, образование микрокарьеров, канавы по склону, сбросы вод). Вследствие этого воздействия, вокруг объектов произошло сильное изменение геологической среды. На ряде площадок и к северу от автодороги, в таликовой зоне активизировалось заболачивание, новообразование ММП и активизация пучинных процессов. Склонам на антропогенно изменённых участках присуще аномально интенсивное развитие русловой эрозии, солифлюкционных процессов, на крутых склонах переходящих в оползание-сплывание. При повреждении почвенно-растительного слоя развивается дефляция, как на возвышенных, так и на склонах, по эрозионным и термоэрозионным формам рельефа. Территория района торфяников практически не затронута деятельностью человека и активизаций термокарста и термоэрозии не отмечено.
Сопоставив результатов изучения ЭГП по данной территории с данными по аналогичным районам севера Западной Сибири [1,2,3], мы попытались установить тенденции развития основных ЭГП в период освоения месторождения.
Основная причина новообразования ММП √ это (кроме короткопериодных климатических колебаний) возрастание теплопотерь грунта из-за нарушения снегового режима территорий. Поднятие кровли ММП будет сопровождаться заболачиванием и многолетним пучением по обводненным понижениям. Построенные на таликах, сооружения будут испытывать воздействие меняющихся мерзлотных условий. Участки современного и предполагаемого новообразования ММП показаны на рис. 1.
Повреждение почвенно-растительного покрова при строительстве вызовет увеличение глубины сезонного протаивания и образование зачаточных форм термокарста. По В.Л. Суходровскому [2], антропогенный термокарст не вызовет появления крупных западин. Возможно образование впадин глубиной до 1 м, и общая стабилизация процесса через 3-6 лет. Развитие крупных термокарстовых форм контролируется в большей степени самим рельефом [2], и возникновение этих форм на нехарактерных участках возможно лишь при интенсивном воздействии на рельеф, например в торфяных карьерах. Участки современного и предполагаемого термокарста показаны на рис. 1.
Очагами развития зачаточных овражных форм являются направленные по склону следы гусеничного транспорта, часто за один сезон перерастающие в термоэрозионные рытвины и канавы длиной до 25 м по склону и глубиной до полуметра. Незадернованное русло рытвины подвергается и дефляции. Возможна и косвенная стимуляция оврагообразования за счёт увеличения поверхностного стока в результате сброса промышленных вод и перераспределении снеговых масс. Можно предполагать [2], что стабилизация процесса продолжится не менее 10-20 лет.
Помимо развития дефляции парагенетически с овражной деятельностью и оползневыми процессами вероятна антропогенная активизация процесса на площадках без естественного покрова, скорость может достигать 20-60 мм/год [1].
Предполагается активизация солифлюкции и появление процессов оползания-сплывания, на срок не более 3-5 лет [2].
Нами отмечено практически полное совпадение площади района озёрно-болотных поверхностей с контурами сеноманской газовой залежи, и, как следствие, со сводом антиклинальной складки. Причины подобной зависимости нами устанавливаются.
Особенности геологической среды исследуемой территории, в том числе рассмотренные в работе характеристики ЭГП, позволяют говорить о нестабильности природных объектов и процессов. Однообразие рельефа и состава пород, однотипность гидрологических и гидрогеологических условий, малочисленный видовой состав растительности ведёт к малой устойчивости среды. Практически единственным регулятором ЭГП в таких условиях является почвенно-растительный слой, обладающий определёнными теплоизолирующими и противоэрозионными свойствами. При повреждении последнего небольшие, по меркам средней полосы, объёмы техногенного воздействия способны вызывать значительную деградацию существующих геологических тел, что, несомненно, скажется и на устойчивости самих объектов. Таким образом, подход к оценке антропогенной нагрузки на территории различных ландшафтных зон нуждается в конкретизации и выделении для каждой зоны, а для аналогичных описываемой √ в особенности.
Литература
1. Геокриология СССР. Западная Сибирь / Под. ред. Э.Д.
Ершова. √ М.: Недра, 1989.
2. Суходровский В.Л.Экзогенное рельефообразование в криолитозоне.
М.: Наука, 1979.
3. Шполянская Н.А. Мёрзлая зона литосферы Западной Сибири
и тенденции её развития. М.: Изд-во МГУ, 1981