Введение к работе
Актуальность теин. Сырты Тянь-Шаня (площадь 56400 км2) является наиболее перспективным районом ближайшего освоения высокогорной части Республики Кыргызстан. Если ранее.сырты использовались преимущественно в качестве летних пастбищ, то теперь, особенно в последние десятилетия, они все больше вовлекаются и в другие сферы хозяйственной деятельности человека. Здесь расширяются геолого-разведочвые и горнодобывающие работы, строятся хилые и производственные помещения, горнорудные комбинаты, сооружаются мосты и тоннели, прокладываются дороги и ЛЗЛ. Планируется создание различных гидротехнических сооружений. Однако при хозяйственном освоении недостаточно учитываются своеобразие высокогорных ландшафтов, в том числе закономерности распространения, развития и эволюции многолетнемерзлых и сезоннокриогенных пород, наиболее восприимчивых к любым видам антропогенной деятельности. 3 естественных условиях вся криолитогенная система района находятся в относительной устойчивости. Возможные изменения имеют локальный характер и не отражают общей тенденции развития высокогорной криоли-тозоны. Но в связи с нарастающим техногенным прессингом эта устойчивость все в большей мере подвергается дестабилизации. Нарушается экологическое равновесие в геосистемах, сопровождаемое часто необратимыми последствиями, что в конечном итоге приводит к существенному повышению материальных затрат при хозяйственном освоении территории. Поэтому особую актуальность приобретает всестороннее изучение, и тщательный анализ устойчивости мерзлотных геосистем к техногенным воздействиям, которые служат основой для разработок общих концепций освоения криолитозоны с учетом необходимости сохранения ее хрупких структур.
Цель, работы - выявление прямых и обратных связей ыекду естественными и антропогенными изменениями природной среды и криогене-зом в высокогорной области Нянь-Шаня.*
В соответствии с этим основные задачи диоседтадии. решения которых выносятся на защиту, следующие:
установить степень влияния основных природных факторов на формирование и развитие многолетнемерзлых пород;
выявить тенденции развития и эволюции криолитозоны в результате хозяйственного освоения территории;
установить основные закономерности распространения и развитая криогенных процессов и явлений и их влияние на экологическую обстановку района;
провести геокриологическое районирование территории для целей рационального хозяйственного освоения и охраны природных ресурсов;
составить геокриологические, геокриозкологические карты и карты, геокриологического районирования.
Методика работы. Решение поставленных задач потребовало различных подходов в исследованиях. Помимо традиционных физико-географических и мерзлотно-ггеологических экспедиционных и стационарных методов исследований на ключевых участках проводились периодические (начиная с августа 1985 г) геотермические измерения с яолаоиъа гирлянд терморезисторов Ш1І-І и моста сопротивлений Р-333 в 41 скважинах глубиною до 400 м, с целью установления взаимосвязи температуры горных пород на границе слоя годовых колебаний с величиной геотермического градиента в пределах зоны развитая нвоголетяемерзлых пород. Изучались естественные обнажения, стенки итолеа, разрезы многочисленных турфов и керн скважин. Во всех случаях полученные данные анализировались с учетом геологического строения участков. Для выявления криогенных процессов и явлений на экологическую обстановку района проводились работы по дешифрированию аэрофотоматериалов. Кроие того, применялись методы аналитической обработки данных температурных наблюдений вытяжных термометров в 4-х штольнях на северо-восточном склоне хребта Ак-Иайрак а на всех метеостанциях сыртов. При составлении схекада? ческой геокриологической карты.в основу полоаен принцип построения, при котором закономерности, выявленные на опорных участках, распространялись на "аналогичные по природный условиям территории.
Фактический материал. В основу работы положены материалы многолетних экспедиционных исследований автора, проведенных самостоятельно и в составе различных отрядов. В трех пунктах: на северо-западном склоне горного массиза Ак-Шыйрак и в долинах рек Kyu-Тёр и Тарагай исследования носили стационарный характер. Привлечены также данные по горным выработкам Сары-Даазской, Уч-Еопконскои экспедиций и материалы гидрогеологических исследований.'
Научная новизна работы заключается в том, что впервые рассматривается криолизозона сыртов с позиций экологических оценок. В связи с этим обобщены и проанализированы имеющиеся фактические
_5~
материалы по криогенезу высокогорий и сріественно дополнены многолетними геокриологическими исследованиями автора. Получены оригинальные данные по закономерностям развития и температурному решшу ыноголетнемерзлых пород, вриогенниу строении рыхлооб-ломочных и скальных толщ. Определена зависимость морфологии криолитозоны от геолого-структурных и гидрогеологических условий, а также рассмотрено развитие криогенных явлений и процессов в зависимости от высотной поясности и типа рельефа. Выявлено соотношение мекду антропогенной деятельностью а криогенными процессами. Дифференциация территории по особенностям развития и строения мерзлых толщ позволила выделить особенно чувствительные участки к техногенному воздействию. Разработаны практические рекомендации по предотвращении нарушения экологического равновесия. Впервые составлена геокриологическая карта-схема, а также геокриозкологическая карта районов первоочередного осво-ния с оценкой степени деформируемости при антропогенном воздействии.
Практическая значимость работы. Результаты исследований могут быть использованы' как при перспективном планировании, так и при конкретном-проектировании новых народно-хозяйственных объектов. Они могут служить основой для дальнейшего исследования и составления геокриологического прогноза при освоении высокогорных районов. Учет особенностей формирования и эволюции многолетнемерзлых пород поможет избезать отрицательных эффектов воздействия криогенных процессов на различные инаенернне сооружения.
Научные разработки автора, сделанные совместно с сотрудниками Казахстанской высокогорной геокриологической лаборатории, дспользувтся в практике работ Уч-Кошконской геологической.экспедиции ПО "Кыргызгеология" и некоторыми строительными организациями республики.
Публикация и апробация работы. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 30 печатных работах о общим объемом около 20 п. л. и излагались в докладах и выступлениях целого ряда научных 'и производственных совещаний, конференций и симпозиумов, в том числе: на 8-ом Всесоюзном междуведомственном, совещании по геокриологии (Якутск, 1966); на научной конференции Института геологии АН Киргизской ССР, посвященной к 50. летию Советской власти (.Фрунзе, 1967)j на- УЛ. и 2 Пленумах Гео-
- б -
морфологической комиссии (Киев, 1968; Фрунзе, 1973); на Всесоюзной научно-технической конференций по зшдоведению (Чита, 1973); на 2-й Международной конференции по мерзлотоведению (Якутск, 1973); на УШ съезде Географического общества СССР (Фрунзе, 1980); на 2-й Всесоюзной конференция "Человек и окружающая среда11 (Ленинград, 1978); на научных конференциях, посвященных 30 и 40-летию организации Тянь-Жаньской физико-географической станции (Покровка, 1978, 1988); на У съезде Географического общества Киргиз. ССР (Држевальск; 1990).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Общий объем ее 135 страниц машинописного текста, в ней 30 рисунков, б таблиц. Список литературы включает 130 наименований источников (в той числе 5 иностранных авторов).