Анализ формирования техногенных геосистем в результате разработки рудных месторождений в Оренбургской области в целях рационализации рекультивационных мероприятий

Одной из актуальных экологических проблем Оренбургской области является проблема экологической оптимизация недропользования. Использование недр Оренбургской области уходит своими корнями глубоко в историческое прошлое и насчитывает уже несколько тысячелетий (с учетом добычи медистых песчаников на Каргалинских рудниках). В пределах восточного склона Южного Урала известен целый ряд колчеданных месторождений в районе которых формируется специфический сульфатный тип вод. Отмечается определенная закономерность в химическом строении этих вод и их размещении. Сульфатные воды подразделяются на чисто сульфатные (рудные) и сульфатно-хлоридные (ореольные). Первые наблюдаются над окисляющимися рудными телами, вторые полностью оконтуривают рудные тела и в краевых зонах рудных полей переходят в хлоридно-сульфатные или гидрокарбонатно-сульфатные (фоновые) воды. Выявленную закономерность в химическом строении подземных вод на ряде месторождений, можно рекомендовать как поисковый признак сульфидных месторождений на Южном Урале. Анализ вертикальной структуры техногеосистем медноколчеданных месторождений проведен по апробированным методических подходам, связанным с анализом концентрации технофильных соединений, формированием сопряженных рядов ландшафтно-геохимических фаций и использованием ландшафтно-геохимических катен для определения границ техногеосистемы и основного направления перемещения загрязняющих веществ. Проведена морфологическая и геохимическая дифференциация техногенной геосистемы медноколчеданного месторождения и установлены ключевые типоморфные парагенетические элементы техногеокатены отвально-карьерного комплекса. Определено распределение элементов по компонентам ландшафтно-геохимических фаций. Существенные различия выделенных ландшафтно-геохимических фаций заключаются в характеристиках и факторах техногенеза, обусловленных миграцией химических элементов. В отчете представлены результаты исследования одной из самых крупных техногенных геосистем Южного Урала – карьерно-отвального комплекса Гайского месторождения. Выявлены особенности ландшафтно-геохимической дифференциации бассейновой системы, объединяющей локальные водотоки и карьерно-отвальный комплекс Гайского месторождения. Особое внимание уделяется динамике концентрации тяжелых металлов в грунтовых водах, в водах местных водотоков и в почвах, а также техноморфных элементов Гайской техногеосистемы – на вершине и в склонах отвалов, в подотвальных ручьях и техногенных родниках. Среди ключевых факторов формирования техногенного ландшафтно-геохимического комплекса Гайского месторождения особое значение уделяется процессам фильтрации атмосферных осадков и процессам естественного выщелачивания отвальной толщи вскрышных пород и некондиционных руд. Определение морфологической структуры ландшафтов техногенного происхождения производилось на примере карьерно-отвального комплекса Блявинского медноколчеданного месторождения. Выбор объекта обусловлен практически полувековым сроком консервации месторождения, в течение которого проявились процессы формирования морфологической структуры техногеосистемы месторождения. Среди ключевых задач анализа морфологическорй структуры техногенного ландшафтного комплекса выделялись следующие: - оценка степени проявления естевенных факторов ландшафтной дифференциации и выявление роли процессов, связанных с горно-добывающим производством; - анализ корреляции элементов отвального комплекса с элементами карьерного комплекса с использованием данных классификации спутниковой информации и комбинации каналов различных частотных диапазонов, данных геохимического анализа грунтов, подотвальных и карьерных вод, информации, полученной на основе георадарной съемки; - выявление особенностей морфологической структуры ландшафтов техногенного происхождения, связанного с добычей медноколчеданных руд. Также в отчете имеются результаты исследования техногеосистем медноколчеданных месторождений Южного Урала. Среди наиболее важных выявленных закономерностей выделяются: ландшафтно-морфологическая ярусность, проявляющаяся в форме геоморфологических уровней, сложная система геохимических полей (аномалий), на развитие которых влияют подотвальные воды и карьерные озера, сложная мозаика урочищ, подурочищ и фаций, сформировавшаяся в результате взаимодействия литогеохимических и микроклиматических процессов. Особую роль при формировании техногеосистем сыграла локализация вскрышных пород, бедных руд и хвостов обогащения. В статье отмечается, что особенностями техногенных геосистем рудных месторождений является проявление геохимических аномалий и градиентов, в т.ч. редких и благородных металлов, изоморфность структуры геосистем, слабое проявление стексов при в целом высокой динамичности. Восстановление горнотехнических ландшафтов - специальный комплекс мероприятий, который заключается не только в приведении территорий в их прежнее состояние с возобновлением прежнего облика местности, но и в качественно иное состояние с учетом перспективы использования территорий при преобразовании облика местности, вплоть до формирования новой пространственной среды. В силу этого восстановление нарушенных территорий представляет собою сложную, целостную программу заданного преобразования нарушаемых территорий с учетом требований максимально полного и рационального использования земельных ресурсов и создания эстетически привлекательной среды. Эта цель должна служить основой для совершенствования работ по восстановлению нарушенных территорий и в том числе и по архитектурно-планировочной организации: не только ликвидация существующих нарушений или нейтрализация возможных отрицательных последствий их, а целенаправленное формирование нарушаемых территорий и иной, вновь создаваемой среды обитания с учетом всего диапазона требований, определяемых характером последующего их использования. Сформирована геоинформационная база по геологическим памятникам природы Южного Урала с оценкой степени их антропогенной трансформации и составленной по анкетным данным оценкой значимости объектов, в т.ч. для горнопромышленного производства. Особое внимание уделяется классификации уникальных геологических объектов, образование которых связано как техногенным минералообразованием, так и с карьерами боевних рудников. Раскрывается положительная роль современного горнопромышленного производства в расширении экологического каркаса особо охраняемых природных территорий за счет новых уникальных геологических объектов.