Гидрография и климатические особенности горношорского района

С санитарно-гигиенических позиций реки Кондома, Мрассу определены как водоемы первого вида водопользования. Район обладает значительными ресурсами поверхностных вод. Основными факторами формирования ресурсов поверхностных вод являются: разветвленная гидрографическая сеть, обильное питание и наличие крупных водотоков. Все реки района принадлежат к бассейну р. Томи. В пределах района выделяются бассейны реки Кондома и Мрассу, являющиеся притоками р. Томь. Реки региона начинаются в горных районах, имеют узкие долины, каменистые русла и бурное течение в половодье. Основным источником питания гидрографической сети являются талые воды снежного покрова (60-70%) и дождевые осадки (20-40%). На долю грунтового питания приходится до 10%.

Преобладающий объем годового стока рек (40-50%) приходится на весенне-летнее половодье (апрель-июнь). Летне-осенний сток формируется за счет дождевых осадков и грунтовых вод (30-40%). Зимняя межень начинается в ноябре и заканчивается в марте и формируется в основном за счет грунтовых вод и является самой маловодной и продолжительной.

На формирование климата района оказывает влияние внутриматериковое положение в пределах умеренных широт России, преобладание западного переноса воздушных масс, наличие гор и кряжей южной части.

В северной части района:

- зима (ноябрь-март) холодная и продолжительная. В это время преобладает область повышенного давления. Давление не постоянное. Часто сменяется прохождением холодных циклонов. Характерной чертой зимы является наличие устойчивого снежного покрова;

- весна (апрель-май) относится к наиболее короткому сухому времени года. Происходит неустойчивый меридиональный тип атмосферной циркуляции. Рост температуры быстрый и таяние снега интенсивное. Весной нередки возвраты холодов с отрицательными температурами и кратковременным выпадением снега.

- лето (июнь-август) теплое с часто повторяющейся жаркой погодой. Характеризуется интенсивным выпадением осадков.

- осень (сентябрь-октябрь) – характеризуется циркуляцией воздуха меридиального типа. Падение температуры быстрое. Осенью появляется устойчивый снежный покров.

Климатические условия в горах Горной Шории характеризуются более продолжительной и снежной зимой, но менее холодным, прохладным и влажным летом. Характерной чертой зимнего времени года в горах, предгорных районах являются инверсионные процессы, способствующие ухудшению самоочищающей способности атмосферы и накоплению загрязняющих веществ от различных источников выбросов. Наиболее холодным месяцем является – январь, среднемесячная температура -20-22⁰С.

Самый теплый месяц – июль, среднемесячная температура 15-18⁰С.

По данным климатических и метеорологических данных дискомфортность условий за три самых холодных месяца устанавливается при неблагоприятных сочетаниях метеорологических элементов: -10⁰ и 3 м/с и более; - 15⁰ и 2 м/с и более; -20⁰ и 1 м/с и более; -25⁰ и ниже. Условия района по термическому (температурному) режиму характеризуются зимой как умеренно-суровые и суровые, летом отмечается перегрев. Ветровой режим горного района неоднороден. Направление ветра на обширной территории определяется ориентацией горных хребтов, долин рек, местными циркуляциями. В этом районе часто формируются склоновые ветры, повторяемость которых достигает 30-40%. Преимущественное направление ветра юго-западное.

В течение года преобладают юго-западные и западные направления ветра. Сложный горный рельеф способствует значительной деформации воздушных направлений потоков. В горных района наибольшие скорости ветра составляют 2-3 м/с и отмечаются весной. Наименьшие скорости ветра 1-2 м/с, отмечаются зимой. Среднее число дней с туманом составляет 60-80 дней в году.[5]

1.3 Таштагольское месторождение

Таштагольское месторождение расположено в средней части Горной Шории, в 220 км к юго-востоку от г.Новокузнецка. Оно открыто в1931 году. В строении Таштагольского месторождения принимают участие породы метаморфической толщи, альбитофировой формации и прорывающей их интрузии сиенитов. Осадочные породы и эффузивные породы в результате интенсивного динамометаморфоза превращены в разнообразные сланцы. Ведущую роль в расшифровке геологического строения и генезиса месторождения играют горизонты карбонатсодержащих пород, так как оруденение приурочено именно к ним.

Всего на участке Таштагольского месторождения выявлено четыре карбонатных горизонта, представленных мергелистыми породами с порослями и линзами мраморных известняков и мраморов, мощность и длина которых по простиранию возрастает с севера на юг. Распределение рудных месторождений в пределах рудного поля контролируется рядом взаимно пересекающихся трещинных зон нескольких направлений, из которых общими для всего рудного поля являются две почти меридианальные трещинные зоны. Промышленные руды месторождения образуют систему рудных тел, кулисообразно заходящих друг за друга как по простиранию, так и по падению. Падение рудных тел на восток – северо-восток, от 80 градусов до вертикального. Местами падение обратное. На месторождении известно 14 крутопадающих столбообразных рудных тел, имеющих в плане неправильные контуры, удлиненные по направлению простирания вмещающих пород.

Наиболее крупным является рудное тело 1, расположенное в северной части месторождения: площадь его на горизонте + 330 м² равна 10385м², а на горизонте + 90 м² достигает почти 15000 м². Глубина распространения этого рудного тела пока не выяснена. Оно было вскрыто на глубине 220 м, то есть в 700 м от поверхности.

Рудная залежь прослежена по простиранию на поверхности на 3 км. По падению она разведана на глубину до 1,7 км без признаков выклинивания. Главные рудные тела имеют пласто- и линзообразную форму и местами расчленяются на сближенные и соединяющиеся перемычками линзы. Размеры рудных тел по простиранию 300 – 760 м, по падению 500 – 1000 м

и более при средних мощностях 40 – 70 м. Рудное поле разбито системой трещинных зон субмеридионального, северо-западного и северо-восточного простирания. Два крупных субмеридиональных нарушения расчленяют рудную залежь на ступенчатую.

Разведочными работами установлено выклинивание на глубине рудных тел, расположенных в центральной части месторождения, и появление в юго-восточной и северо-западной частях новых слепых рудных линз.

1.4 Шерегешское месторождение.

Шерегешское месторождение находится в 30 км к северо – северовостоку от железнодорожной станции Таштагол, с которой связано железной и шоссейной дорогами.

В геологическом строении месторождения участвуют вулканогенно-осадочные породы среднего кембрия, терригенные образования ордовика,

прорванные габброидами, сиенитами и гранитами Мустаг-Сарлыкского плутона. Месторождение приурочено к флексурообразному изгибу средне-кембрийских пород, представленных в низах разреза андезитовыми порфиритами и туфами среднего состава, переслаивающимися с мраморизованными песчаниками(см.рис.1) и алевролитовыми известняками, слоистыми известняковистыми алевролитами, литокристаллическими туфами трахитового состава, глинистыми сланцами. Средняя часть разреза сложена преимущественно метаморфизованными известняками и доломитами. В верхах разреза развиты трахитовые порфиры и андезитовые порфириты, туфы кислого и среднего состава. Западная часть рудного поля сформирована терригенными породами ордовика, несогласно перекрывающими среднекембрийскую толщу и содержащими в основном базальные конгломерато-брекчии с обломками всех рудовмещающих пород и руд.

Месторождение приурочено к северо-восточному крылу синклинали.

Рудовмещающие толщи образуют моноклиналь с углами падения 300 – 600.

В пределах месторождения встречаются многочисленные разрывные суб-широтные нарушения, сопровождающиеся трещинными зонами, часть которых имеет рудоконтролирующий характер. В рудной зоне развиты магнезиальные и известковые скарны, гидросиликатные околорудные метасоматиты. Образование известковых скарнов и части магнетитовых руд связано с формированием сиенитового массива. Граниты прорывают породы габбро-сиенитового комплекса и связанные с ним скарноворудные образования. Скарноворудные зоны месторождения имеют пласто- и линзообразную формы и согласное с вмещающей толщей пологое залегание. Преобладающая часть руд приурочена к средней пачке среднекембрийских пород, в меньшей степени – к телам андезитовых порфиритов и древним до-

рудным тектоническим зонам.

Основным минералом в рудах является магнетит; второстепенные –пирит, пирротин, халькопирит, сфалерит, галенит; редко встречаются арсенопирит, кальцит, доломит, родохрозит. В скарнах преобладает гранат,эпидот, амфибол; встречаются: хлорит, брусит, форстерит, шпинель, флогопит, клиногумит, тремолит, серпентин, фассаит, ксантофиллит, диопсид,

актинолит, апатит, биотит.

Рудный магнетит связан с тремя ассоциациями: 1) магнетит в ассоциации с минералами магнезитовых скарнов; 2) магнетит в ассоциации с

минералами апоскарнов; 3) магнетит в ассоциации с минералами известковых скарнов. Магнетиты этих ассоциаций различаются по средним содержаниям элементов-примесей. Основная часть магнетита образовалась вместе с магнезиальными скарнами, незначительная часть магнетита связана с апоскарнами и известковистыми скарнами.

На месторождении выделяют богатые (сплошные) магнетитовые руды с содержанием железа более 45 %, богатые вкрапленные скарновые руды, содержащие 30 – 45 % железа, бедные вкрапленные скарновые руды,содержащие 20 – 30 % железа. Запасы руд по категориям А + В + С -234млн. т, при среднем содержании железа 35 %.

Рисунок 1.Pазрез Шерегешевского месторождения: 1 - туфы и лавы андезитовых порфиритов, кератофиров; 2 - порфириты пироксеновые и амфиболовые; 3 - сиениты; 4 - граниты; 5 - скарны; 6 - делювий; 7 - контур карьера. (см.стр.)

Шалымское месторождение

Шалымское месторождение находится в 10 км от ст. Кондома, а Шерегешское — в Таштагольском районе Кемеровской области в пределах северо-западной части Таштагольской синклинали. Добыча руды из верхних горизонтов указанных месторождений ведется открытым способом. На западе Горной Шории расположена Ташелгинская группа железорудных месторождений.

Месторождение открытов 1931г. одной из геологических партий ЗСГУ при содействии шорца охотника Кизерова. С 1950г.Месторождение эксплуатируется Кузнецким металлургическим комбинатом. Разработка ведется открытым и подземным способами. За годы эксплуатации на месторождении добыто 4406 тыс.т. Месторождене приурочено к северо-западному склону водораздельного хребта рек Шалыма и Большой Каменушки. Абсолютная отметка наивысшей точки месторождения 1134м, наинизшей – 870м.

В строении месторождения принимают участие породы печеркинской пирогенно-осадочной формации, из которых наибольшее распространение имеют альбитофиры (кератофиры). Известняки занимают весьма подчиненное положение, слагая небольшой останец площадью 1400м², обнаженный в северо-западной части месторождения (участок Второй рудной зоны).

Альбитофировая толща прорвана интрузией сиенита, краевой фацией которой являются кварцевые сиениты и сиенит-порфиры. На поверхности выходы сиенит-порфиров и сиенитов встречены в отдельных точках, в то время как на глубине они распространены по всей площади месторождения, достигая его снизу. Кровля сиенитовой интрузии весьма неровная. Большое развитие имеют дайки диабазов, секущие весь описанный комплекс пород.

В области контакта с сиенитами альбитофиры подверглись сильному рассланцеванию, а так же сканированию и оруденению.

Стратиграфия

Древнейшими образованиями, подстилающими палеозойские отложения Горной Шории, являются толщи гнейсов, кристаллических сланцев, песчаников, мраморов архея и протерозоя. Судя по направлению докембрийских складчатых структур в Восточном Саяне и Туве и ориентировке древнейших толщ в Горной Шории и Кузнецком Алатау, можно сделать вывод о наличии крупной дугообразно изогнутой докембрийской складчатой структуры, обращенной выпуклостью на запад и в общем плане повторяющей конфигурацию юго-западного края Сибирской платформы.

В пределах Горной Шории четко намечается вертикальная зональность и выделяются следующие пять структурных этажей:

1. Нижний, наиболее древний структурный этаж сложен интенсивно метаморфизованными гнейсо-сланцевыми толщами, предположительно докембрийского возраста, прорванными гранитоидными интрузиями. Наиболее четко этот структурный этаж выступает в бассейне верхнего течения р. Томи, а также в бассейнах рек Чек-су, В. Терси и Ср. Терси.

2. Второй структурный этаж сложен нижнепалеозойскими отложениями - от нижнего кембрия до верхнего силура включительно.

Следует сказать, что по данным последних исследований намечается тектонический перерыв между нижним докембрийским и верхним нижнепалеозойским структурными этажами.

Широко развитые кембрийские отложения сильно дислоцированы и образуют ряд крутых, сильно сжатых складок.

3. Третий структурный этаж охватывает верхнесилурийские, нижне- и среднедевонские образования, представленные осадочными и эффузивными породами, прорванными граносиенитовыми интрузиями. В пределах этого этажа наблюдается умеренная дислоцированность слагающих пород. Складки обычно сравнительно пологие. Образование этого структурного этажа обусловлено влиянием последней фазы каледонского тектогенеза, носящей наименование тельбесской.

4. Четвертый, более молодой структурный этаж охватывает полого дислоцированные отложения верхнего девона и карбона.

5. Пятый, верхний этаж сложен юрскими и меловыми отложениями, развитыми в пределах северной части Кузнецкого Алатау. Эти отложения залегают почти горизонтально.

Горная Шория сложены в основном сильно метаморфизованными нижнепалеозойскими образованиями, прорванными различными интрузиями. В значительно меньшей степени вскрыты древнейшие породы, относимые к докембрию. Вопрос о существовании и степени развития докембрийских образований и наличии перерыва между ними и вышележащими кембрийскими отложениями был предметом длительных дискуссий. К докембрию мы относим древнейшие осадочно-метаморфические и магматические образования, залегающие стратиграфически ниже фаунистически охарактеризованных отложений нижнего кембрия. Кроме докембрийских и нижнепалеозойских образований в пределах западного склона Кузнецкого Алатау и Горной Шории на стыке с Кузбассом развиты девонские, карбоновые и пермские отложения.

Протерозой

В пределах Горной Шории протерозойские метаморфические породы наиболее полно представлены на правобережье р. Мрассу, у впадения р.Хомутовки. По своему петрографическому составу и характеру залегания метаморфические породы района Хомутовки аналогичны конжинскому метаморфическому комплексу, вскрытому по р. Томи.

Кембрий

Вопрос о стратиграфии кембрия Горной Шории долго был предметом оживленной полемики. Наиболее крупные расхождения имелись по вопросам о существовании и степени развития докембрия, наличии множества докембрийских толщ и существования перерыва между докембрийскими и кембрийскими отложениями. На основании многолетних исследований Кузнецкого Алатау, Горной Шории и Тувы и учета всех известных данных по геологии Алтае-Саянской складчатой зоны, пришли к выводу о широком развитии кембрийских отложений, поддающихся расчленению на три отдела: Cm1, Cm2, Cm3.

Нижнекембрийские отложения широко развиты также в пределах Горной Шории. Они слагают значительные площади в бассейне верхнего течения р.Мрассу и на водоразделе между реками Мрассу и Кондома.

Южнее р.Томи описываемые карбонатные отложения непрерывно прослеживаются по западной периферии гнейсов вдоль рек Майзас и Ташелга до р. Мрассу и далее в область Горной Шории. Ширина полосы в этой части колеблется от 500 до 1500 м. По своему составу эта полоса отличается преобладающим развитием белых и светло-серых мелко- и среднекристаллических мраморов. Нередко встречаются полосы зеленых сланцев и гнейсовидных пород, возникших, вероятно, в результате интенсивного метаморфизма даек порфиритов и диоритов. Простирание пластов в этой полосе северо-восточное 30-40°, падение на юго-восток и на северо-запад под углом 60-70°.

Следует отметить, что к нижнему кембрию мы относим сибирскую группу формаций К. В. Радугина, среди которой он выделил кабырзинскую, западносибирскую и саговую формации. Установлено, что нижнекембрийские известняки с фауной археоциат согласно перекрывают сибирскую группу формаций Горной Шории. Вся эта сибирская группа формаций представляет собой мощную карбонатную толщу нижнего кембрия. Литологический состав этой толщи, вскрытой по р. Мрассу выше впадения р. Кабырзы, характеризуется широким развитием водорослевых доломитов и мраморов. По данным К. В. Радугина, в этой части мрасского разреза выступают темно-серые водорослевые мраморы, среди которых встречаются шаровые конкреции (вероятно, водоросли). В нижней части толщи развиты серые массивные мраморы.

По берегам р. Мрассу выше Кабырзы вскрыты водорослевые доломиты, которые местами прослаиваются с черными известняками и мраморами.

Такие же водорослевые доломиты развиты на левобережье р. Мрассу в районе улуса Саги, где они слагают мощную (до 2 км) толщу, вытянутую в северо-западном направлении. Над доломитами залегают темные известняки и мраморы. Общая мощность нижнекембрийской карбонатной толщи, развитой по р. Мрассу у Кабырзы и у Саги, достигает 3000 м.

Далее вверх по р. Мрассу, выше впадения р. Кабырзы, нижнекембрийская карбонатная толща протягивается до р. Корчиты. На этом участке наблюдаются темные битуминозные антраконитовые известняки. Выше устья р. Енич по Мрассу также отчетливо устанавливается согласный переход темных битуминозных известняков с водорослями к светлым разновидностям известняков с археоциатами. Нижнекембрийские карбонатные отложения широко распространены также в бассейне р. Пызаса и верхнем течении р. Таймета. В этом районе развиты доломиты, доломитизированные мраморы и кварциты. В истоках р. Пызаса в нижней части разреза среди кварцитов обнаружены строматолиты рода Collenia. По определению Г. И. Кириченко, этот род распространен в самых верхах протерозоя и в низах кембрия.

Хороший разрез нижнего кембрия вскрыт вдоль левого берега р. Мрассу, против поселка Ташелга. Здесь наблюдается чередование белых толстослоистых мраморов, темно-зеленых сланцев и амфиболитов. Часто встречаются также прослои темно-серых кремнистых сланцев. Простирание слоистости северо-восточное 20-30°, падение на северо-запад и юго-восток под углом 75-70°. Толстослоистые белые мраморы местами содержат интенсивно смятые прослои кремнистых пород, отдельные линзовидные прослои и округлые включения темно-зеленых амфиболитов. Нижнекембрийские карбонатные отложения широко развиты также в бассейне верхнего течения р. Кондомы, вблизи с. Спасского, по рекам Мунже, Базапче и другим. Толща нижнего кембрия, вскрытая у с. Спасского, сложена известняками, кварцитами, зеленокаменными основными породами. В верхах появляются филлитовидные сланцы.

К отложениям нижнего кембрия следует отнести эффузивно-сланцевую толщу, описанную К. В. Радугиным под названием кондомской формации нижнего протерозоя.

По составу эффузивино-сланцевая толща включает хлорито-серицитовые сланцы, порфириты, кератофиры и отдельные пачки мраморов. Широкое развитие хлорито-серицитовых сланцев обычно наблюдается в зонах тектонических нарушений Ташелгинского и Таштагольского районов.