Город над бездной

Геологические процессы исчисляются миллионами лет, и только человек своей деятельностью способен сократить это время до месяцев и дней. А в результате такой активности получаем катастрофы антропогенного свойства, способные унести многие сотни тысяч человеческих жизней и нанести народному хозяйству непоправимый урон.

В качестве доказательства можно взять такой техногенно насыщенный регион, как юго-восток Украины, точнее Кривой Рог. Именно здесь на протяжении более двух веков из недр было “вынуто” порядка трех миллиардов тонн богатой руды и в десятки раз больше железистых кварцитов. Да и время нынешнее не отстает. В сравнении с прошлым темпы добычи полезных ископаемых выросли в разы! Только за последние десятилетия предприятия ГМК города переработали более 480 млн. тонн железной руды.

В результате регион получил ряд серьезных экологических проблем, к которым можно отнести нарушение гидродинамического режима подземных вод, загрязнение поверхностных вод, грунта, атмосферного воздуха. К этому стоит добавить существенные изменения геологических, гидрогеологических и гидрологических состояний окружающей среды. Причин множество: шахты, карьеры, знаменитые криворожские отвалы и шламохранилища, которые давят на поверхность, сброс в местные реки ежегодно до 30 млн. м3 высокоминерализированных вод. Современное состояние этой системы таково, что Кривой Рог буквально висит над бездной!

Об этих проблемах беседуем с Виктором Сидоренко, профессором, проректором по научной работе
Криворожского технического университета (КТУ) и Игорем Паранько, профессором, заведующим кафедрой общей геологии и разведки полезных ископаемых КТУ.

— Каковы особенности Криворожской геологической структуры и в чем ее опасность?

Игорь Паранько:

— Начнем с того, что криворожская структура, в “подземельях” которой и находятся
уникальные залежи полезных ископаемых, принадлежит к зоне так называемого мощного криворожско-кременчугского глубинного разлома, практически достигающего мантии Земли.

Этот участок земной коры не однороден, он разбит трещинами и разрывными нарушениями на шесть отдельных блоков жестких кристаллических пород, которые в свою очередь “расколоты” на блоки размером от нескольких десятков километров до нескольких метров. Эти геологические блоки, на которых и построен Кривой Рог, а также город-спутник Ингулец и с. Ганивка, относительно скреплены между собой через зоны интенсивно растрескавшихся и раздробленных пород, а малые “глыбы” разделены трещинами различного размера и глубины.

Естественно, что каждое из этих геологических образований вполне способно двигаться относительно друг друга как горизонтально, так и вертикально. По сути, между ними нет жесткого сцепления.

Сегодня смещения, которые происходят в недрах криворожской геологической структуры, минимальны: от одного до нескольких миллиметров в год, то есть простым глазом не заметны. Но мы изымаем и наваливаем, напряжение на зацепы растет. Что может произойти в этом случае, представить трудно…

— Почему же мы не видим этих трещин и разломов?

— Конструкция сверху покрыта пластическими породами позднего так называемого осадочного чехла (глины, суглинки, пески), толщиною от нескольких сот метров до сантиметров, естественно, что под этим слоем раздробленность структуры не заметна. И на этой своеобразной подушке стоят все техногенные объекты города, к которым относятся жилые постройки, промышленные комплексы и т.д.

Люди, имея под ногами богатые рудные залежи, не сидели сложа руки — рыли карьеры, шахты, то есть вели и ведут интенсивную добычу, побочно разрушая природную геологическую структуру. Практически мы рубим сук, на котором сидим.

— Но современной цивилизации без железа не прожить...

— Без добычи железной руды экономика страны сильно пострадает. Вопрос не стоит — разрабатывать или нет. Другое дело — методы, которыми мы ведем добычу, точнее, их последствия. На современном этапе к ним относятся взрывные и виброотбойные способы добычи. При проведении взрывных работ порождаются разовые сейсмические волны, в результате происходит деформация пород, образуются новые трещины техногенной природы, разрушаются естественные. Практически тот же эффект получаем и при виброотбойном способе. Добавим сюда старые шахты, все более углубляющиеся стволы ныне действующих и “воронки” карьеров. В общем, мы внесли полный дисбаланс в геологическую систему. Кстати, судить о дисгармонии криворожской структуры мы можем, к сожалению, только по отдельным симптомам.

К примеру, произошедшее в феврале этого года землетрясение мощностью четыре балла! Но землетрясение — это следствие, вызванное рядом причин. Начнем с того, что из каждой тонны руды, добытой из недр, в производство идет всего 20—30%, остальное идет в отвалы. За более чем двести лет добычи руды вокруг Кривого Рога их накопилось около семи млрд. тонн! Этот вес давит на различные геологические блоки.

Представьте себе качели. С одного конца мы положим тяжелый груз, с другого — легкий, что произойдет? Правильно, тяжелый перевесит. То же происходит в криворожских недрах. Здесь мы изъяли руду, туда “навалили” пустую породу. В результате можем получить перекос. Это зависит от множества геологических факторов. Во-первых, кристаллические блоки, на которых построен Кривой Рог, неоднородны, во-вторых, имеющиеся прослойки состоят из мягких пород, в-третьих, имеются пустоты различного происхождения. Все вместе взятое может вызвать “соскальзывание” блоков или срыв зацепов. В результате этого смещения возможен разрыв мягких осадочных пород или техногенное землетрясение.

Помимо прочего, отвалы из-за значительного давления на свое основание изменяют течение подземных вод, формируя под собой техногенные водоносные горизонты, которые влияют на физико-механические процессы их оснований. При формировании этих водных горизонтов отвалы могут проседать или, в случае обводнения, течь. А течь искусственных “гор” — не что иное, как предрасположенность данной зоны к возникновению такого явления, как оползень. Кстати, один из недавних, официально зафиксированных, закончился трагедией, без вести пропал человек! Произошло это ЧП года два назад в долине реки Ингулец, возле села Рохманово, которое находится рядом с г. Ингулец.

Теперь что касается других отходов производства ГМК — шламохранилищ и прудов-накопителей. Обычно подобные технические сооружения строятся в естественных углублениях рельефа (овраги, балки) или руслах небольших рек. Русла любых рек проходят по естественным тектоническим разломам разрывного характера, то есть на стыках двух геологических блоков. То же относится к оврагам и балкам. Вот тут-то, в определенной точке и возводится перегораживающая дамба, а в образовавшуюся нишу закачивают шлам. Суммарный вес всех криворожских хранилищ составляет порядка шести млрд. тонн! Если произойдет большее давление на один из флангов состыкованных в этом месте геологических блоков, то может произойти деформация перекрывающей дамбы. Результатом перекоса станет мощный селевой техногенный поток...
Шламохранилища и пруды-накопители несут в себе еще одну, более чем реальную угрозу. Как бы ни были гидроизолированы эти сооружения, но чрезвычайно насыщенная солями вода все же просачивается в почву, таким образом попадая в водоносные горизонты и реки. Эта вода вызывает явление, которое называется химическим выветриванием, — она вступает в реакцию с иными породами. К примеру, имеется карбонатный слой или другие “мягкие” прослойки минералов, они вымываются, а в результате получаем карстовую пустоту. Но это еще полбеды. Главная опасность высокоминерализированной воды в другом. Проникая в природные и техногенные трещины, она создает предпосылки для такого явления, как провалы. Опасность провалов в том, что возникнуть они могут не только в местах, где отсутствует подземная рекультивация, а это выработки старых шахт, но и в возможных зонах техногенного карста. Это вся территория города! По некоторым оценкам, хотя, к сожалению и не точным, на сегодня карстовое поражение геологической среды занимает порядка 100 кв. км ! Реальных случаев возникновения провальных колодцев с каждым днем становится все больше.

К сожалению, в настоящее время еще одной проблемой для Кривого Рога являются подтопление и заболачивание территорий. Причин здесь множество. Это и принудительное поднятие уровня рек Ингулец и Саксагань, и создание водоемов местного значения, и нарушение режимов природных стоков, связанных с уничтожением оврагов и мокрой консервацией шахт. Кстати, по оценкам специалистов, общая площадь подтопленной территории на сегодняшний день составляет порядка 650 кв. км!

— Это все потенциальные неприятности или есть что-то еще?

— Все перечислять бумаги не хватит! Но даже из того, что названо, можно прийти к неутешительному выводу — сегодня под городом созданы все условия для масштабной экологической катастрофы! Для наглядности приведу пример. В свое время в США, в штате Калифорния, был создан искусственный водоем, в результате чего американцы получили землетрясение мощностью семь баллов! Так это только водоем, а мы имеем весь комплекс нарушения геологической среды: от шахт и карьеров до водоемов и прочего. При этом никто за все это время не задумывался о последствиях. А теперь давайте рассмотрим вполне реальный вариант развития событий. К примеру, если тряхнет в такой сейсмоактивной зоне, как Крым, этак баллов 5—7, то для Кривого Рога могут быть самые катастрофические последствия. Город повалится как домино, потому что только за последнее десятилетие сейсмостойкость территории Украины снизилась на 2—4 балла! Принцип домино может вызвать и взрыв в карьере или шахте. В любом случае, природа дает нам понять — играть с ней небезопасно. Мы, разрабатывая полезные ископаемые, как-то забываем, что Земля, по сути, это живой организм. А что делает живой организм с нанесенными ему ранами? Старается их залечить. Правильно? Ну а методы лечения могут быть разнообразны…

Виктор Сидоренко:

— К сожалению, по ряду поднятых проблем мы можем высказать лишь свои предположения. Карты строения криворожского подземного царства, которыми мы пользуемся сейчас, были созданы нашим коллегой, Александром Денисовым, еще в 70—80 гг. прошлого столетия! То есть они безнадежно устарели. На настоящий момент мы точно не знаем, где, что и как нарыто. Но все-таки можем оценивать состояние геологической структуры по отдельным фрагментам, которые получаем от предприятий или при проведении заказных локальных исследований. Конечно, это не дает общей картины. Мы не можем с большой достоверностью говорить о таких, лежащих буквально на поверхности вещах, как состояние автомобильных дорог города. А это немаловажная проблема, так как многие городские автомагистрали пролегают по трещинам геологических блоков! И это одна из основных причин негативного состояния дорожного полотна. Да зачем далеко ходить? Например, нитка скоростного трамвая… Когда его проектировали, то не особо учитывали мнение геологов КТУ, а в результате эта колея проходит по одной из многочисленных линий разломов. Ныне мы лишь проводим мониторинг происходящих процессов, и картина вырисовывается неутешительная...

При этом, возрастающие темпы добычи руды несут в себе не только антропогенную геологическую угрозу, но и некоторые другие аспекты, например геополитического и экономического характера. И эти проблемы могут возникнуть перед городом в ближайшие десятилетия.

— ...?

— Чтобы их понять, стоит начать с истории. При СССР залежи криворожской руды оценивали на 150—300 лет добычи. С тех пор темпы выработки выросли в три-четыре раза. На сегодняшний день мы можем с уверенностью сказать: всей руды в Криворожском железорудном бассейне хватит приблизительно на 30—40 лет, с натяжкой 50 лет! Все. После этого мы, без преувеличения, получим весь комплекс неразрешимых проблем, которые встанут перед жителями Кривого Рога, к этому времени он превратится в город-“призрак”!

— Где же выход?

— Первое — скорейшая разработка и принятие необходимых законов, направленных на предотвращение экологической катастрофы и геополитического коллапса города. Но в первую очередь нужно немедленно признать Кривой Рог зоной экологической катастрофы! Нет, мы не оговорились, именно катастрофы, а не бедствия. Время экобедствий уже прошло, наступает время катастроф! Это нужно понять! Должен быть решен вопрос о перераспределении финансовых потоков, в частности большая часть экологических средств, отчисляемых ныне в госбюджет, должна оставаться в городе и использоваться по жестким целевым программам. А чтобы понять, куда следует направлять деньги в первую очередь, должен быть создан единый информационный центр по мониторингу и систематизации всей экологической ситуации Криворожского железорудного региона, Полтавского ГОКа и Никопольского марганцево-рудного бассейна. Кстати, об острой необходимости такого центра мы неоднократно говорили. Что же он даст? Самое главное — возможность получения полной и достоверной информации о состоянии Криворожской геологической системы и всех перечисленных регио­нов. Прогнозирование техногенных и природных катастроф (!) и многое, многое другое. Кстати, нечто подобное создано совсем недавно в Запорожье. Там запущен пилотный проект информационного сайта “Экосвит Запорожье”. На этом сайте постоянно обновляется вся информация о состоянии экологической среды всех районов города. К слову, создана эта программа при содействии Всемирного банка.

Но продолжим о законах. Нужно принять закон “О недрах”! Единственное, что мы имеем сейчас, это Кодекс. Могу смело сказать, он далек от совершенства. В нем больше возможностей для хозяев ГМК, чем защиты недр.

Олег АДАМОВИЧ