Физико-географические условия района работ и техногенные факторы

В географическом отношении район работ, приуроченный к территории Верхне-Мунского кимберлитового поля, находится на северо-востоке Средне-Сибирского плоскогорья, в пределах Оленек-Вилюйского плато. Поверхность плато пологоволнистая, расчленена долинами рек Муна, Силигир, Тюнг. В районе месторождений в Муну впадает крупный правый приток р. Улах-Муна, на склоне долины которого и расположены кимберлитовые трубки. Орографически район месторождений характеризуется слабо расчлененным, пологоувалистым рельефом с плоскими заболоченными водоразделами, имеющими максимальные абсолютные отметки 430-520 м. Поверхность трубок возвышается над уровнем моря на 290-400 м. Склоны водоразделов, долин рек и ручьев пологие, углы наклона которых обычно не превышают 3-7°.

Географические координаты: месторождение «Верхне-Мунское» - 66°52' северной широты и 113°49' восточной долготы.

  Климат. Климат района резко континентальный с продолжительной холодной зимой и умеренно-жарким летом. Среднегодовая температура воздуха в районе составляет +11°С, среднезимняя -26°С. Зима продолжается от 6 до 7 месяцев и характеризуется устойчивыми высокими давлениями. Циклонических вторжений арктических воздушных масс почти не наблюдается, ветров зимой нет. Сухой воздух и безоблачное небо способствуют сильному охлаждению почвы. Начиная с ноября обычны морозы ниже -40°C; в середине зимы температура воздуха падает до -50°С, а в отдельные дни ниже -60°С. Однако благодаря безветрию и сухости воздуха морозы, даже весьма значительные, переносятся здесь несравненно легче, чем, например, в Европейской части России, и в солнечный день, при температуре около - 40°С, погода ощущается как «теплая». Лето короткое, солнечное и жаркое, причем знойные дни сменяются ночными заморозками в течение почти всего летнего сезона. Переходы от зимы к лету и от лета к зиме кратковременные. В особенности непродолжительна весна, причем под лучами весеннего солнца снег, лежащий на холодной, промерзшей за зиму почве, большей частью испаряется, а не тает. Наиболее холодный месяц - январь (среднемесячная температура воздуха -37,6°С), наиболее теплый - июль (+16,3°С). Положительные среднемесячные температуры наблюдаются в течение пяти месяцев в году, с мая по сентябрь. Среднегодовое количество осадков колеблется от 209 мм до 289 мм. Большая часть их выпадает в теплое время года (в июле и августе). Зимы малоснежные, это усиливает охлаждение почвы. Мощность снежного покрова 40-85 см. Снежный покров ложится в конце сентября и держится до середины мая.

Повсеместно развита многолетняя мерзлота с глубиной промерзания в районе кимберлитовых трубок до 244-296 м. Ниже этих глубин прослеживается средне кембрийский водоносный комплекс мощностью 74-125 м, рассолы которого имеют отрицательную температуру. Установленная мощность криолитозоны более 500 м. Глубина сезонной оттайки варьирует от 0,2 до 1,0 м (в зависимости от степени залесенности и экспозиции склонов). Снежный покров устанавливается в конце сентября и сходит в конце мая; средняя мощность его около 0,5 м. Среднегодовая сумма осадков равняется 247 мм, которые выпадают преимущественно в теплый период года (июнь-сентябрь). На зимний период приходится 30-40 мм осадков.

Геоморфология. Участок работ располагается в зоне сплошного распространения многолетнемерзлых пород со сливающимся слоем сезонного оттаивания.

Мощность вечномерзлых горных пород в районе г. Удачный 150 м. Средняя годовая температура мерзлоты на глубине 10 - 15 м колеблется от -1°С, -2°С до -10°С, -12°С. Почвы глеемерзлотно-таежные в сочетании с болотными.

Гидрография. Основной водной артерией района является река Муна (левый приток р. Лена) протяженностью 715 км с двумя составляющими: левой – Улахан-Муна (80 км) и правой – Улах-Муна (60 км), дренирующей кимберлитовые трубки. Общая площадь водосбора бассейна р. Муна составляет 30 100 кв. км. Плотность речной сети района – 0,3 км/км²; уклоны русел – 0,0014; скорость течения – в среднем 0,6 м/сек.

Участок изысканий пересекают ручьи и реки: Курунг-Чалбык, Арга-Чалбык, Куччугуй-Юрях, Улах-Юрюе, Амбардах, Токур-Юрях, Кыллах-Юрягэ, Эекит, Кес-Мумут, Куруннах, Тюнг, Дьэбэлээх, Арга-Тюнг, Ырас-Юрях, Поздний, Безымянные ручьи.

Рис. 3.1 – Общий вид с дороги на ручей

Реки района характеризуются: весенне-летним половодьем продолжительностью до 12-14 дней с подъемом воды до 3-3,5 м; летне-осенней меженью с нередким пересыханием мелких водотоков и периодическими ливнево-дождевыми паводками; отсутствием стока в зимний период, когда ручьи и небольшие речки полностью промерзают. Только река Муна имеет незначительный зимний сток, нередко осуществляемый только по гидрогенным подрусловым таликам.

Ледостав на реках начинается в конце сентября - начале октября. Вскрытие рек ото льда (толщиной до 1,5-2,0 м) с недельным сроком происходит в конце мая начале июня. Весенний паводок, довольно высокий, проходит быстро. В августе обычно наблюдается второй, значительно меньший подъем воды (так называемые «черные воды»), связанный с дождями. Половодье с конца мая по июнь. Зимой, когда на поверхности сток отсутствует и питание водотоков осуществляется только за счет межмерзлотных вод, дебит рек очень резко падает, а мелкие притоки промерзают до дна.

Питание рек осуществляется за счет атмосферных осадков, часть воды в реки поступает от таяния наледей и вечной мерзлоты. Количество осадков невелико, среднемноголетнее количество составляет 202 мм в год. Распределение их по сезонам крайне неравномерно. С мая по сентябрь выпадает 70% осадков, с октября по апрель всего 30%.

Многолетняя мерзлота влияет на развитие меандр у более крупных рек. На широких речных террасах в результате вытаивания погребенных в аллювии линз льда и просадки грунта над ними образуются термокарстовые озера, достигающие иногда значительных размеров. Вследствие засушливости климата такие озера весьма быстро высыхают, превращаясь в «аласы» - открытые участки, заросшие сочной луговой растительностью. Вытаивание линз погребенного льда часто служит причиной быстрого разрушения берегов и способствует развитию береговых оврагов.

Многолетняя мерзлота, препятствуя инфильтрации влаги, способствует также образованию пойменных и верховых болот.

Растительность и животный мир. Животный и растительный мир бедны. Подавляющая часть описываемой территории покрыта лиственничной тайгой. Преобладающая здесь даурская лиственница лишь в южной части образует значительные массивы. Кроме лиственницы, здесь местами на увлажненных участках произрастает ель. Лесной массив характеризуется обычно небольшой высотой стволов (12-18 м). К северу тайга редеет и постепенно переходит в редкостойный лиственничный лес. Подлесок в лиственничной тайге почти отсутствует. Почва покрыта мхом и низкорослыми кустарничками.

Рис. 3.2 – Общий вид с дороги на лиственничный лес

В условиях «вечной» мерзлоты корневая система лиственниц в основном развивается в неглубоком деятельном слое. Поэтому деревья очень слабо закреплены в почве. Они падают не только при сильных ветрах, но и после низовых лесных пожаров, которые сжигают расположенные у поверхности части корней и скрепляющий их моховой покров. После таких пожаров достаточно небольшого ветра, чтобы на гарях образовались обширные участки ветровала, весьма трудно проходимые.

В то же время «вечная» мерзлота в известном смысле способствует развитию растительности, так как над мерзлым слоем конденсируются проникающие в почву пары воздуха, что является дополнительным источником. Из животных иногда встречаются олень, лось, медведь, волк, заяц, белка, соболь и песец. Гнездятся некоторые виды водоплавающей и боровой дичи.

В летний период широко распространен гнус.

Почва. Засушливость климата и многолетняя мерзлота оказывают влияние и на формирование почвенного покрова. Мерзлые грунты и породы представляют собой водоупорный пласт, повсюду (за исключением русел крупных рек) подстилающий тонкий слаборазвитый слой почвы. Весной, а также в дождливые месяцы лета (июль, август) почва очень быстро полностью насыщается влагой. Инфильтрация воды в почву отсутствует, и в водном балансе решающую роль играет поверхностный сток. Почвы в районе маломощные (до 10-15 см), подзолистые, реже торфяно-болотные.

На участках, поросших лесом, развиты почвы особого типа, без ясно выраженного элювиального и иллювиального горизонтов, буровато-серые, с высоким содержанием гумуса. На аласах развиваются также богатые гумусом почвы солонцового ряда. На речных террасах почвы аллювиально-луговые. На севере распространены заболоченные торфяные почвы.

Рис. 3.3 - Общий вид с дороги на заболоченность

Характеристика рельефа. Восточная часть алмазоносной области расположена в краевой зоне Среднесибирского плоскогорья и характеризуются пологохолмистым расчлененным рельефом, с абсолютными высотами от 250 до 415 м и относительно глубоко врезанными долинами рек, в которых развиты только низкие террасы.

На слабо расчлененных участках описываемой территории, стекающие талые и дождевые воды разрабатывают прихотливо ветвящиеся системы плоских ложбин, не имеющих постоянного водотока, но, благодаря увлажнению почвы, зарастающих густой и высокой растительностью («травяные» реки - «отюрях»). Небольшие речки с постоянным водотоком, которые не в силах врезаться в толщу мерзлых пород, разрабатывают долины преимущественно в ширину, извиваясь по их плоскому днищу бесчисленными мелкими излучинами.

Рис. 3.4 - Общий вид на равнинный рельеф

На склонах холмов развиваются структурно-денудационные уступы, небольшие каменные осыпи - курумы (крупные обломки и глыбы прочных скальных пород, образующихся в результате выветривания на пологих склонах и у их подножий, характерной особенностью курумов является медленное перемещение их вниз по склону). На плоских вершинах наблюдаются глыбовые развалы и россыпи.

Сейсмичность. Интенсивность сейсмических воздействий в баллах (сейсмичность) для района изысканий на основе комплекта карт общего сейсмического районирования территории Российской Федерации – ОСР-97 составляет 5 баллов.

Хозяйственное освоение территории.

В административном отношении данная территория расположена в двух районах Республики Саха (Якутия) – Мирнинском и Оленекском.

Основу экономики районов составляют алмазо-бриллиантовый, нефтегазовый и строительный комплексы, транспорт и связь. Развито производство пищевых продуктов, электро - и теплоэнергии.

Ближайшие населенные пункты:

- поселок Оленек – административный центр Оленекского района, находится в 180 км к северо-западу от месторождения Верхне-Мунское, прямое транспортное сообщение между ними отсутствует. В зимнее время транспортные связи между п. Оленек и месторождением Верхне-Мунское осуществляется по автозимнику, в весенне-осенний и летний периоды - вертолётным транспортом.

- город Удачный, находится от месторождения в 160 км на юго-запад. Город Удачный является одним из центров алмазодобычи, имеет круглогодичное автомобильное и авиатранспортное сообщения с центральными районами РФ, районным центром г. Мирный. Транспортные связи между г. Удачным и месторождением Верхне-Мунское осуществляется по круглогодичному технологическому проезду и вертолётным транспортом.

Рис. 3.5 – Общий вид на круглогодичный технологический проезд

На площадке изысканий присутствуют потенциально опасные природные процессы – это солифлюкция, морозное пучение, термокарст, наледеобразование.

Солифлюкция наиболее распространена на пологих склонах, сложенных карбонатно-терригенными породами. Скорость солифлюкционного движения в среднем составляет 8-10 см/год (на пологих склонах) и около 30 см/год - на крутых (более 10⁰) склонах. Формы солифлюкционных образований различны: оплывины, языки, натеки, микротеррасы.

На территории выполненных изысканий широко развито морозное пучение,т.к. грунты слоя сезонного оттаивания-промерзания пучинистые.

Морозное пучение развито в днищах депрессий (в т. ч. и на водоразделах), литологически приурочено к торфяникам, оторфованным осадкам водного происхождения – илам, заилованным отложениям. Преобладает сезонное пучение, проявляющееся в образовании кочковатого микрорельефа с размерами кочек диаметром 30-50 см и высотой 10-30 см. Пучению подвержены, в основном, высоковлажные озерно-аллювиальные, озерно-болотные, аллювиальные отложения пойм и низких террас. Подобные процессы делают проблемным инженерное освоение, поскольку даже незначительное вспучивание способно вызвать деформацию сооружения.

В районе работ могут встретиться очень сильнольдистые грунты, а также подземный лед, поэтому возможно развитие термокарста.

Термокарст образуется за счет вытаивания льда из сильнольдистых отложений, которое сопровождается проседанием земли, в результате чего возникают отрицательные формы рельефа и их дальнейшее заболачивание; при отсутствии стока образуются озера.

Процессы термокарста развиты в сильнольдистых сингенетических отложениях пойм, I и II надпойменных террасах крупных рек участка, в долинах временных водотоков. К мелким формам термокарста относятся различные блюдца, мочажины.

Также существует опасность наледеобразования. Опасность наледеобразования возникает при нарушении режима поверхностных и подземных вод в ходе строительства и эксплуатации сооружений, а также при смыкании верхнего и нижнего фронта промерзания обводненных грунтов слоя сезонного оттаивания.