Зміна географічної оболонки при видобутку корисних копалин на прикладі Рускеальской мармурової ломки

Виконав Борисов Олексій Ігорович

Дитячий еколого-біологічний центр м. Сортавала

2002

Вступ

Часто об'єктом дослідження геологів та істориків є стародавні вироблення гірських порід. Дана тема в даний час дуже актуальна, тому що це історія рідного краю - краєзнавство. Дана робота була виконана з метою поповнення запасу знань з історії рідного краю - Карелії, а саме - дослідження зміни географічної оболонки в зоні виробок.

Найбільш яскравим об'єктом для цього дослідження в Карелії є Рускеальская мармурова ломка. Саме в ній значно виражені факти, що стосуються даної теми: освіта ексковаціонних порожнин, розвиток геодинамічних процесів, забруднення атмосфери і т.д.

У завдання дослідження входило вивчення: 1. архівних і літературних джерел з історії Рускеальскіх мармурових ломок і використання рускеальского мармуру в архітектурі міст; 2. гірничих виробок, відомих на території Рускеальского родовища; 3. характеру зміни рельєфу, грунтів, рослинності, тваринного світу та зайнятості людини в зоні гірських виробок.

Дану роботу можна розділити на дві частини. У першій викладається матеріал, який зібраний іншими дослідниками і узагальнено автором. (розділ «Узагальнюючий матеріал з історії гірських виробок Рускеала »).

До другої частини відносяться дослідження, проведені автором на об'єкті «Рускеала». Методи дослідження гірничих виробок можна розділити на практичні та теоретичні.

До практичних відносяться дослідження структури мармурів, визначення розмірів, фотографування і замальовка виробок, а також вивчення характеру грунтів і рослинності тварини світу.

До теоретичних досліджень відносяться: узагальнення матеріалу за допомогою інших джерел інформації і теоретичні міркування.

Рускеала являє собою туристичний об'єкт індустріальної культури, тому, це не тільки вироблення, але й у майбутньому туристичний центр, який зможе приносити чималий прибуток місту Сортавала.

Глава 1. Методика дослідження гірничих виробок.

Об'єкт «Рускеала» (каменоломні) вивчалися автором, як сказано вище, практично і теоретично. Щоб досліджувати об'єкт на місцевості, автору довелося поїхати туди на машині, взявши з собою вимірювальну рулетку (для вимірювальних робіт), гумову надувну човен (щоб дістатися до виробок - штреків, недоступних по-суші) та інші вимірювальні прилади (наприклад, гірський компас). За допомогою компаса ГК визначалися основні напрямки простягання бортів кар'єрів, штреків і «Гротів». За допомогою вимірювальної рулетки визначалися висота склепінь і ширина підземних виробок (доступних для спостереження). Всі розміри записувалися в польовий журнал вимірювань.

При дослідженні шахти № 2 від використав саморобний вимірювальний пристрій ( «глубінометр»). Це мотузка довжиною більше 20 м, з вантажем до 0.5 кг на кінці і розміткою через метр. Такі прості прилади дійсно застосовуються при маркшейдерських вимірах під землею.

Переміщення по периметру «Головного кар'єра» здійснювалося з великою обережністю - або уздовж верхньої бровки вироблення, або на надувному гумовому човні (там, де дістатися до виробок по суші було не можна). Можна було використовувати для огляду штреків спеціальні репшнура і технологію скелелазіння, але у вигляді великих складнощів у рельєфі, автор відмовився від альпіністського спорядження і вдався до використання надувного човна «Нирок-2».

У процесі дослідження виробок вироблялися точкові відбори зразків гірських порід в бортах виробок. У основному це були мармури, досить податливі для відбору зразків за допомогою звичайного молотка, у якого кілька подовжена ручка (щоб збільшити силу удару).

Також проводилося фотографування об'єктів - за допомогою фотоапарата «Київ-3м» на фотоплівці фірми «Kodak». Було зроблено 10 фотознімків, відпрацьовано 6 зразків мармуру різного забарвлення і фізичних властивостей і вироблено понад 25 замірів виробок.

Інші об'єкти, розташовані поза вироблення, автор вивчав візуально, роблячи короткі записи. Особливо зверталося увагу на розміри і зовнішній вигляд руїн старого дробильно-сортувального заводу, на ще добре збережені корпусу колишніх випалювальних печей, на під'їзні колії і т.д.

У процесі дослідження важливе місце приділялася вивченню видового складу рослин і площі їх розповсюдження (тут, поза сумнівом, знадобилися спеціальні довідники та консультації керівника).

У деяких підземних виробках йшли спостереження за кажанами.

Зібрані в процесі польових робіт дані, надалі були опрацьовані в домашніх (камеральних) умови. За даними вимірів виробок побудована схема виробок Рускеала з вказівкою на ній основних об'єктів для показу туристам, там же вказаний маршрут руху групи туристів, які відвідують Рускеальскіе каменоломні. При побудові схеми автор користувався консультаціями керівника роботи.

Також був побудований розріз (геолого-маркшейдерський) по лінії, що йде через шахту № 2 і кар'єр. Для достовірності розрізу використовувалися дані старого (1945 р.) маркшейдерського плану.

За даними вимірів і матеріалами Борисова Ігоря Вікторовича проводилися розрахунки обсягів гірських виробок з використанням методу простих геометричних фігур.

Були зроблені фотографії зі знімків, отриманих в процесі польових робіт у Рускеальскіх ломках. Зразки порід очищені від бруду.

У процесі даної роботи автор багато уваги і часу приділяв пошуку та узагальнення всіх наявних на даний момент опублікованих матеріалів, що стосуються історії Рускеальскіх каменоломень. Було переглянуто безліч книг, статей та рефератів з цього питання, після чого був підготовлений матеріал тієї частини роботи, яка присвячена історії Рускеальскіх ломок, а також рослинному і тваринному світу техногенних ландшафтів Рускеали. Досить важко було автору орієнтуватися в складному переплетенні подій, що відбувалися в Рускеале протягом 200 років, наявні матеріали могли заплутати і відвести автора в сторону від розглянутого питання. Тому розділ присвячений історії Рускеальскіх ломок, автор розглядав як дослідницьку роботу з обробки, узагальнення архівних та інших літературних матеріалів, яка тільки на перший погляд здається простою.

Після узагальнення всіх матеріалів, зібраних в процесі польових і літературно-архівних досліджень автор робить висновок про значущість даної роботи, про значущість Рускеальскіх старовинних ломок для науки, краєзнавства і туризму.

Глава 2. Узагальнюючий матеріал по історії гірських виробок Рускеала.

2.1. Географічне положення і геологія ломок.

Мармурова ломка Рускеала розташована в 30 км на північний захід від м. Сортавала (Республіка Карелія) на рр.. Біла і Зелена, названих так за кольором що складають їх мармурів. На південь від виробок тече р.. Тохмайокі, яка несе свої води в Ладозьке озеро, повідомлення з виробками здійснюється автомобільним і річковим транспортом.

Родовище Рускеальскіх мармурів приурочено до метаморфізованих (перетворений) осадочно-вулканічним утворень Сортавальской серії нижнього протерозою, представленим амфіболіти і амфіболовимі складками, мармурами, що складають південно-західне крило антиклінальними складки (див. рис. 1). (Борисов, 1999 р.)

Забарвлення Рускеальскіх мармурів змінюється від темно-сірої і чорної до сніжно-білої, іноді з зеленуватими смужками і гніздами шириною до декількох сантиметрів.

Структура Рускеальскіх мармурів тонко-і дрібнозерниста. (Борисов, 1999 р.)

Рускеальскій мармур поділяється на 3 групи: кальцитові, доломіту, кальцит-доломітові.

кальцитові мармури - це сірі, середньо-і грубозернисті породи, які містять: кальциту - 90%, доломіту -- 9%, а кварцу до 1%.

Доломітові і кальцит-доломітові мармуру містять: доломіту до 60 - 90%, кальциту - 5 - 20% і кварцу - 1 - 5 %, А інших силікатних мінералів до 15%. (Борисов, 1999 р.)

Фізико-механічні властивості Рускеальскіх мармурів наступні: щільність 2.75 - 2.82 г/см3; водопоглинання -- 0.1 - 0.2%, межа міцності при стисненні від 200 МПа до 80 МПа. (Борисов, 1999 р.)

Найбільш декоративними мармурами Рускеали є полосчатиє мармури з чергуванням попелу-сірих, майже чорних і білих смуг і мармури з променистими сноповіднимі агрегатами актіноліта і термоліта. Ці два різновиди мармуру, в основному і розроблялися в Минулого для Петербурга. (Зіскінд, 1989 р.)

2.2. Історія виробок Рускеала, застосування рускеальского мармуру.

Найперші згадки про село Рускеала зустрічаються в податкових книгах 1500 року. Як і інші села навколо, Рускеала складалася тоді з декількох дворів і не грала особливої ролі в економічному житті Карелії.

Очевидно, що найперші розробки мармуру велися наприкінці XVII століття шведами, в основному для печіння будівельного вапна, рідше для будівлі фундаментів та стін будівель в околицях. (Збірка карт 1718 - 1730 рр..)

У 1721 році, після укладення Ніштатского світу, більша частина території церковного приходу була подарована Петром I фельдмаршалу князю Бутурліна. Той заселив спорожнілі в ході війни землі селянами з центральних районів Росії.

У 1721 році і пізніше Виломки мармуру в Рускеале не велася, і про «шведських» каменоломнях забули на довгі десятиліття, згадавши про них лише тільки тоді, коли на російський престол зійшла Катерина II. (Борисов, 2001 р.)

Петербургу терміново був потрібен мармур і бажано свій, вітчизняний. Тоді-то, в 1760 роки згадали, сто в Виборзької губернії, на березі річки Русколкі є поклади красивих мармурів. Велику допомогу у відродженні видобутку мармуру в Рускеале зробив Самуїл Алопеус, який залишив після себе книгу, що розкриває нам таємницю про закладення першого мармурових ломок. У 1765 році Самуїл Алопеус запросив в Рускеалу розвідника каменю Андрія Пилюгіна. Розвідник заклав там досвідчені ломки. Восени 1767 Рускеальскіе мармурові ломки оглянув гірничий інспектор капітан Кожин з полковником Звєрєвим. Похваливши роботу свого попередника, вони дали позитивну оцінку перспектив тутешнього родовища. Промисловий видобуток Рускеальского мармуру почалася після підписання Катериною II відомого указу Сенату від 19 січня 1768 року, і була доручена в перші, найважчі роки, досвідченому гірському інженеру Кожин (Алопеус, 1787 р.).

Мармур з річки Русколкі повинен був піти на прикрасу Ісааковского собору. Тоді, в 1768 р. з Рускеальского мармуру майстер Бергер зробив «постамент, де повинні були зберігатися медалі в честь закладення соборної Ісааковской церкви »(Алопеус, 1787 р.).

Головні роботи з видобутку мармуру (з 1769 р. по 1830 р.) велися на Білій горі. Тутешній мармур пішов в основному на прикраса Ісааковского собору Рінальді і Монферрана (1818 - 1858 рр..). Частина цього каменю пішла на виготовлення наличників вікон Мармурового палацу, облицювання південного фасаду Михайлівського замку (1800 р. В. Брена), виготовлення віконних дощок зимового палацу, спорудження постаменту пам'ятника Петру I (1800 р. Р. Брена) перед Михайлівським замком та ін будівлі та споруди Петербурга. (Булах, 1987, 1999 рр..)

Також мармур з гори Білій використовувався у спорудженні: Орловських воріт (1772 р. А. Рінальді), фриза Екатерінского палацу (1782 - 1785 рр.. Камефон) та ін (Булах 1987 - 1999 рр..)

На початку XIX століття, коли Рускеальскіе мармурові ломки знаходилися введення «Комісії з будівлі Казанського собору », почав діяти кар'єр на Зеленій горі, розташованої неподалік від гори Білій.

Відомо, що в «головною мармурової ломки »Рускеала (1769 по 1830 рр..) було видобуто більше 200 тис. тонн мармуру. (Соболевський, 1839 р.)

Більша частина цього каменя відправлялася в Петербург, Царське село і Гатчини, менша, у вигляді окола і щебеню складувалася у відвали.

Старовинні каменоломні, що працювали в Рускеале з 1769 по 1830 рр.. практично не збереглися, тому що більша їхня частина потрапила в зону дії нових більш великих кар'єрів.

У 1840 рр.. видобуток Рускеальскіх мармурів для Петербурга поступово загасає і з закінченням будівництва Ісааковского собору зовсім припинилася. Втративши державних замовлень, Рускеала перетворилася на запущений кар'єр. Через кілька років вироблення знову починає діяти, але не для декоративно-облицювальних цілей, а для печіння будівельної вапна, яка застосовувалася як будматеріал. (Борисов, 2001 р.)

Після 1870 і до 1930 рр.. Рускеальская каменоломня налічувала 7 горизонтів, 3 з яких були підземні.

Рускеальскіе мармури давали гарну вапно, декоративну сіру і білу крихту. Вона застосовувалася для штукатурки стін і стель різних споруд міст та селищ південно-східній Фінляндії. (Борисов, 2001 р.)

Коли почалася війна, всі роботи на Рускеальскіх мармурових ломках зупинилися. Коли ж роботи поновилися (після війни) «Головний кар'єр» виявився затопленим. Завод у Рускеала знову став давати вапно, але вже не з головного кар'єра, а з нових виробок, закладених по периферії родовища. З 1955 року завод став випускати крім вапна також мармурову крихту, а з 1960 року - декоративний щебінь і вапняну борошно (для удобрення полів) (Борисов, 1996 р.).

У 1973 - 1985 рр.. в Рускеальскіх виробках добували декоративно-облицювальний камінь за допомогою італійських канатно-розпилювальні верстатів. Блоки й плити з Рускеали, після обробки їх на Кондопожском каменеобробний завод, розійшлися по багатьох куточках Радянського Союзу. Так, в Ленінграді сірувато-зелений і світло-сірий мармур Рускеали пішов на прикрасу підземних залів станції метро «Приморська» і «Ладозька». (Зіскінд, 1989 р.)

Незабаром блочний кар'єр назавжди закрили у зв'язку з тріщинами, які утворилися через вибухи (з другої половини XIX ст. до 1970 рр..). Після закриття блочного кар'єра Рускеальскій завод продовжував постачання щебеню, вапна та мармурової крихти в різні райони країни. (Борисов, 2001 р.)

На території Рускеала, в 300 м від «Головного кар'єра», на краю села, біля річки Тохмайокі збереглося старе (приблизно 150 років) цвинтар, де ховали робітників і майстрів мармурової ломки.

Цвинтар збереглося не в кращому вигляді: пам'ятники розтягнули або розбиті, огорожі не залишилося, одна частина від воріт кудись пропала. На його території лежать лише чотири надгробних плити (див. рис. 2). 1 плита. Має форму рівнобедрений трапеції з основами 62 і 44 і висотою 132 см, з гранованими краями. Після багатьох років пам'ятник обветрились, покрився лишайником і мохом. Напис на плиті стала майже нечитабельним, але все-таки вдалося відновити наступне:

«на цьому місці поховано тіло ... Андрія ... 1832 ... червня. «...»

2 плита. Виглядає у вигляді пам'ятника на постаменті. Розміри її не великі: пам'ятник 60'30 см, постамент у вигляді квадрата 50'20 см. На цій плиті не збереглося написів, але сам камінь за багато рік НЕ занепав.

3 плита - прямокутник з гранованими кінцями розміром 22'115 см. На відміну від інших плит, вона збереглася краще за всіх. Напис на ній говорить:

«на цьому місці поховано тіло міста Сердоболя міщанина Григорія Петрова, який народився 1830 30 вересня дня ... 1830 лютого помер ... дня на 62 році від народження покладено цей пам'ятник сином його Матвієм 24 березня 1834. "

Внизу, під написів вибитий восьмикутний православний хрест.

4 плита збереглася найгірше, але що дивно, написи залишилися неушкодженими:

«На семъ місці поховано тіло померлого тівд