Геохимические особенности состава и закономерности формирования подземных вод в природно-техногенных гидрогеологических структурах районов ликвидированных угольных шахт

• Автор: Тарасенко, Ирина Андреевна
• Шифр специальности: 25.00.09, 25.00.36
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 327 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Состояние изученности проблемы

Глава 2. Методика исследований

Глава 3. Геолого-гндрогсологнческие условия районов ликвидированных угольных шахт

3.1. Геолого-тектоническое строение

3.1.1. Бассейны и месторождения нижнемелового возраста Приморья

Раздольненский каменноугольный бассейн

Партизанский каменноугольный бассейн

Подгородненское каменноугольное месторождение

3.1.2. Бассейны и месторождения палеогенового и неогенового возрастов Приморья

Угловскнй буроугольный бассейн
Хасанское буроугольное месторождение
3.1.3. Месторождения Сахалина
Мгачинское каменноугольное месторождение
Бошняковское каменноугольное месторождение
Макаровское буроугольное месторождение
Горнозаводскос буроугольное месторождение
3.1.4. Особенности геологического строения территорий
3.2. Закономерности размещения подземных вод в гидрогеологических структурах
3.2.1. Структурно-гидрогеологическое районирование
3.2.2. Гидрогеологическая стратификация
3.2.3. Особенности современной гидродинамики
Глава 4. Состав и особенности формирования подземных вод в районах ликвидированных шахт угольных месторождений Приморья и Сахалина
4.1. Геохимия подземных вод районов ликвидированных шахт Приморья
4.1.1. Восточно-Маньчжурский бассейн трещинных вод
4.1.2. Центральный Сихотэ-Алинский бассейн трещинных вод
4.1.3. Приханкайский артезианский бассейн
4.2. Геохимия подземных вод районов ликвидированных шахт Сахалина
4.2.1. Татарский адартезианский бассейн
4.2.2. Паранайский артезианский бассейн
4.3. Особенности изменения состава подземных вод в природно-техногенных структурах угольных месторождений Приморья и Сахалина
4.4. Физико-химическое моделирование процессов изменения состава подземных вод в районах ликвидированных угольных шахт
Глава 5. Региональные особенности формирования состава подземных вод в природно-техногенных структурах угольных месторождений
5.1. Геохимия подземных вод в районах ликвидированных шахт бассейнов каменноугольного возраста

5.1.1. Донецкий угольный бассейн
5.1.2. Кизеловский угольный бассейн
5.2. Геохимия подземных вод в районах ликвидированных шахт бассейнов пермского возраста
5.2.1. Кузнецкий угольный бассейн
5.2.2. Печорский угольный бассейн
5.3. Геохимия подземных вод в районах ликвидированных шахт бассейна триасового возраста
5.4. Особенности межрегионального распространения типов (классов) подземных
вод природных и техногенных комплексов
Глава 6. Оценка экологической безопасности техногенного водоносного комплекса для сопряженных сред
Заключение
Список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследований определяется масштабами последствий реструктуризации угольной отрасли, которая была проведена в исторически короткие сроки и обладала огромным размахом. В России за период реформ в отрасли прекращена добыча угля на 203 предприятиях [Агапов, 2006, 2007; Навитний и др., 2011]. Практически полностью ликвидирована подземная добыча угля в Приморском крае (работает одна шахта «Липовецкая»), Сахалинской области (работают две шахты -«Долинская» и «Ударновская»), в Пермской (Кизеловский бассейн) и Архангельской (Печорский бассейн) областях. Значительно снизилось количество действующих шахт в Подмосковье (Тульская область), в Восточном Донбассе (Ростовская область). Большое количество шахт (52) ликвидировано в Украине (Донецкая, Луганская, Львовская и Волынская области) [Техногенные последствия ..., 2004; Экологический мониторинг ..., 2010]. В таких странах, как Голландия, Бельгия и Португалия, прекратили существование все угледобывающие предприятия. Значительно сократилось их количество в Германии, Англии, Испании и Франции [Краснянский и др., 1995; Османян и др., 1995; Хиекип, 1997; Оньонз, 1999; Техногенные последствия ..., 2004]. Причины закрытия шахт разнообразны и включают экономические, геологические, геотехнические, социальные и другие факторы [Агафонов и др., 2006; Меркулова, 2008].
Закрытие угольных шахт преимущественно осуществляется методом «мокрой» ликвидации, при котором водоотлив прекращается и горнодобывающие предприятия, десятилетия осушавшие огромные прилегающие пространства, затапливаются до уровня естественных отметок зеркала подземных вод. В результате трансформируется гидродинамический режим подземных вод, повышается уровень грунтовых вод, происходит подтопление земной поверхности. В регионах возрастает техногенное воздействие на подземные воды, которое вызывает изменение гидрохимического фона и приводит к формированию в верхней части подземной гидросферы новых, ранее не свойственных ей, геохимических типов вод. Происходит влияние на безопасность бассейна подземных вод и, как следствие, на основные источники водоснабжения регионов, а также на поверхностные водотоки, имеющие важное рыбохозяйственное значение. Для некоторых населенных пунктов проблема водоснабжения и загрязнения водотоков высшей рыбохозяйственной категории приобретает кризисный характер. В связи с этим изучение особенностей состава и закономерностей формирования подземных вод в природно-техногенных структурах районов ликвидированных угольных шахт является чрезвычайно актуальным и имеет важное практическое значение для разработки

осадочных и вулканогенных комплексов. В результате палеогеновые и неогеновые отложения Приморья приурочены к сравнительно небольшим приразломным впадинам, наложенным на различные более древние структуры.
Угольные бассейны и месторождения Приморья палеогенового и неогенового возрастов, включающие ликвидированные шахты, следующие: Угловский буроугольный бассейн (Шкотовское, Тавричанское и Артемовское месторождения) и Хасанское месторождение Краскинской впадины. В настоящее время затопленными являются шахта им. Артема Шкотовского месторождения и шахта «Хасанская» одноименного месторождения.
Угловский буроугольный бассейн
Месторождения Угловского бассейна приурочены к приразломным впадинам — Угловской и Шкотовской (рис. 3.8).
Рис. 3.8. Схема расположения кайнозойских впадин юга
Приморья (по: Павлюткин, 2008): I
- Пушкинская, II - Угловская (Артемо-Тавричанская), III — Шкотовская; 1 — докайнозойское
основание, 2 — кайнозойские впадины, 3 - тектонические границы
Угловская впадина расположена в 40 км к северу от г. Владивосток, окаймляет п-ов Муравьёв-Амурский (см. рис. 3.8) и включает в себя два угольных месторождения -Тавричанское (на западе) и Артемовское (на юго-востоке) [Седых, 2008].
Ликвидируемые шахты месторождений Угловской впадины - «Капитальная», № 5 (Тавричанского месторождения), «Амурская», «Озерная», «Приморская», «Дальневосточная» (Артемовского месторождения), по результатам анализа фактических данных о динамике подъема уровня подземных вод, не затопились и затопятся не ранее 2018 г. (РП «Экологический мониторинг по ликвидируемым шахтам ...», 2007 г.). Это объясняется тем, что отложения угленосной формации месторождений впадины, перекрываются монотонной алеврито-глинистой надеждинской свитой (рис. 3.9), формирование которой, по данным А.К. Седыха [2008], обусловлено деятельностью крупного бассейна, возможно лагуны.