Материал: Комплексные проблемы техносферной безопасности. материалы Международной научно-практической конференции. Колодяжный С.А., Небольсин В.А

comparative evaluation of the oxidizing ability of metal salts of variable valence (Fe, Co) with respect to initiation of biodegradation processes under the influence of external factors - atmospheric air, natural water and soil

Key words: iron, cobalt, biodegradable polymers, biodegradation, fatty acid salts, strength, elongation, waste

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Voronezh State University of Engineering Technologies»

УДК 504; 551.7

Л.М. Бухман, С.Н. Бухман

ПУТИ ЭФФЕКТИВНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕРРИТОРИИ ГОРНОДОБЫВАЮЩЕГО КАРЬЕРА ЯБЛОНЕВЫЙ ОВРАГ (САМАРСКАЯ ОБЛАСТЬ) ПОСЛЕ ЕГО ОТРАБОТКИ

Обсуждены несоответствия целей и задач природного национального парка «Самарская Лука» и деятельности по разведке и разработке полезных ископаемых на его территории, которая противоречит статусу заповедника. Приведена характеристика разреза верхнекаменноугольных и нижнепермских отложений, вскрытого карьером Яблоневый Овраг, как уникального геологического объекта. Излагаются результаты изучения особенностей строения разреза, отобранных образцов минералов и комплексов органических остатков. Предложены пути сохранения и эффективного использования геологического разреза Яблоневый Овраг (Самарская область) после отработки горнодобывающего карьера, на основе создания геологического парка (геопарка), где сконцентрированы уникальные и редкие геологические объекты

Ключевые слова: карьерные разработки, геологический памятник природы, гипостратотип, стратотип, геопарк

Карьер Яблоневый Овраг находится на территории национального парка «Самарская Лука», после создания, которого уже в 1990 г. принимались решения о завершении карьерных разработок с переходом к рекультивации и постепенном выносе или перепрофилировании предприятий [1]. На территории национального парка запрещается любая деятельность, которая может нанести ущерб природным комплексам, в том числе разведка и разработка полезных ископаемых [2]. Добыча, транспортирование и первичная переработка природного минерального сырья способствует загрязнению природной среды. Более того, мы можем навсегда лишиться уникальных природных образований, ведь, в отличие от других, геологические объекты не могут быть восстановлены.

В 1997 году на международном геологическом конгрессе в Пекине была предложена новая форма охраны геологической среды путем создания геологических парков (геопарков)

– территорий, на которых сконцентрированы уникальные и редкие геологические объекты, отличающиеся особой живописностью. К таким объектам относятся естественные и искусственно созданные обнажения горных пород, учебно-геологические тропы, демонстрационные рудники и коллекции минералов, хранящихся в геологических музеях. В числе основных целей создания геопарков – сохранение объектов геологического наследия, активная пропаганда среди населения естественнонаучных знаний и бережного отношения к природе, развитие местной экономики. Первый российский геопарк «Алтай» создан в 2015 году.

Разрез «Яблоневый овраг», предлагаемый в качестве гипостратотипа гжельского яруса, стратотипа границы каменноугольной и пермской систем и стратотипа фузулинидовых зон гжельского яруса, предлагается в качестве стратиграфического геологического памятника природы (ГПП) мирового ранга с заказным режимом охраны.

Карьером Яблоневый Овраг в поселке Яблоневый Овраг Жигулевского района вскрыт наиболее полный разрез верхнекаменноугольных и нижнепермских отложений (рис. 1). В результате многолетних исследований Д.М. Раузер-Черноусова, С.Е. Розовской, И.С. Муравьева и др. проведено дробное био- и литостратиграфическое расчленение рассматриваемого разреза [3]. Исследования свидетельствуют об отсутствии в разрезе «Яблоневый овраг» существенных перерывов. По полноте характеристики, степени обнаженности и доступности он удовлетворяет требованиям, предъявляемым к эталонным разрезам.

Мы проводили изучение разреза «Яблоневый овраг» с 2008 года в ходе экскурсионных поездок в карьер. Нами изучались особенности строения разреза, петрографические ти-

121

пы пород, отбирались образцы минералов и комплексы органических остатков [4, 5]. Он сложен карбонатными породами без резких фациальных переходов, что позволяет проследить эволюцию фауны.

Рис. 1. Разрез верхнекаменноугольных и нижнепермских отложений (оригинальный)

В карьере (от наиболее высокой здесь точки Жигулей до уреза воды Жигулевского водохранилища) вскрыт разрез отложений касимовского и гжельского ярусов верхнего отдела каменноугольной системы и ассельского яруса пермской системы общей мощностью 213 м [6, 7]. Отложения касимовского яруса наблюдаются в нижних уступах карьера. Они включают редкие остатки криноидей, фораминифер, мшанок, кораллов, гастропод, брахиопод, наутилоидей и кораллов [8]. Карьером вскрыт непрерывный разрез отложений гжельского яруса. Здесь встречаются остатки фораминифер, кораллов, брахиопод, моллюсков, криноидей, мшанок и гастропод (рис. 2, 3). Отложения ассельского яруса пермской системы обнажаются в средней части по обоим склонам оврага. Снизу встречаются фораминиферы, мшанки, кораллы, брахиоподы, выше – основной маркирующий горизонт III, выше которого зоны с кораллами и редкими остатками фораминифер.

Отложения, предположительно относимые к сакмарскому ярусу пермской системы, в районе Яблоневого оврага маломощны и плохо обнажены; полностью разрез вскрыт в уступах карьера. Здесь встречаются радиальнолучистые агрегаты кальцита и арагонита (рис. 4а). В карстовых полостях в результате процесса вторичной кальцитизации образуются друзы «медовых» кальцитов (рис. 4б).

Хорошие обнажения отложений казанского яруса находятся по бортам Яблоневого оврага выше поселка; карьером вскрыта лишь незначительная нижняя часть разреза, включающая светло-серые массивные доломиты с редкими остатками гастропод, двустворчатых моллюсков и брахиопод.

122

Рис. 2. Отпечатки колоний мшанок

( Электронный доступ: https://www.ammonit.ru/tag/38/foto/7617.htm)

Рис. 3. Отпечатки брахиопод – а и гастропод – б (оригинальный)

Рис. 4. Радиальнолучистые агрегаты кальцита и арагонита – а; друза «медовых» кальцитов – б

(оригинальный)

123

Таким образом, разрез «Яблоневый овраг» характеризуется практически стопроцентной обнаженностью вскрытых здесь карьером отложений верхнего карбона и нижней перми от зоны Triticites acutus до зоны Sch. sphaerica. Этот разрез как геологический памятник природы содержит информацию об условиях осадконакопления, климате и уровне развития жизни в определенное время, и тем самым как бы демонстрируют историю развития небольшого участка планеты в геологическом прошлом, измеряемом десятками и сотнями миллионов лет. По типу геологических памятников он относится к стратиграфическим (стратотипические разрезы) и палеонтологическим (скопления вымерших организмов и растений) [9]. По сути, этот уникальный геологический объект представляет собой музей под открытым небом.

Мировой опыт сохранения, изучения и использования геологических объектов особой научной и образовательной ценности показывает, что одной из форм этой деятельности является активное развитие геопарков [10]. Для сохранения разреза «Яблоневый овраг» как уникального геологического объекта для отечественной и мировой науки не требуется больших затрат на рекультивацию. Предлагается после прекращения разработок в карьере обустроить специальные зоны, где имеют место искусственные геологические обнажения и выходы отложений на дневную поверхность: очистить на отдельных участках вертикальные срезы геологических напластований от щебня, осыпей, сделать дорожки и площадки для удобного обозрения [11]. При этом данные участки следует оборудовать специальными табличками и тропами (маршрутами). Таблички должны содержать геологическую информацию в доступной для посетителей форме [12]. В результате туристы получат наглядное пособие по геологии. Таким образом, горнодобывающий карьер после отработки и рекультивации может выполнять культурно-просветительную миссию и расширять возможности образовательной сферы в регионе. Для геологов, в том числе и иностранных, это будут опорные разрезы, эталоны при изучении палеонтологии и стратиграфии карбона и перми, для поселка Яблоневый Овраг и города Жигулевска – появление новых рабочих мест.

Литература

1.«Зеленая книга» Поволжья: Охраняемые природные территории Самарской области

/А.С. Захаров, М.С. Горелов. – Самара: «Кн. изд-во», 1995. – 352 с.

2.Положение о национальном парке «Самарская Лука» утверждено приказом Минприроды России от 25.02.2015 N 69 (с изм., внесенными решением Верховного Суда РФ от 02.09.2015 N АКПИ15-681) [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://npsamluka.ru/polozh (Дата обращения 14.10.17).

3.Муравьев И.С. Верхнекаменноугольные и нижнепермские отложения Самарской Луки / И.С. Муравьев, Н.В. Ермошкин, Е.С. Шуликов. - Казань: Изд-во «Казанского университета», 1983. – 120 с.

4.Бухман Л.М., Бухман Н.С. Концепции современного естествознания: лабораторный практикум / Л.М. Бухман, Н.С. Бухман. – Самара: Изд-во «Самарский гос. арх.-строит. ун-

т», 2011. – 252 с.

5.Бухман Л.М., Бухман Н.С. Концепции современного естествознания. Часть 2 Био-

логическая и геологическая эволюция: учебное пособие / Л.М. Бухман, Н.С. Бухман. – Са-

мара: СГАСУ, 2013. – 202 с.

6.Васильева Е.Л. Стратотипы и опорные стратиграфические разрезы, изученные по материалам скважин Самарской области / Е.Л. Васильева // Ашировские чтения: труды XI Международной научно-практической конференции. – Т. I. – Самара: Изд-во «СамГТУ», 2014. – С. 193-201.

7.Постановления Межведомственного стратиграфического комитета России и его постоянных комиссий. Вып. 40. – СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2011. – 40 с.

8.Бухман Л.М., Баранова М.Н. Геологическая история образования отложений, гео-

124

хронология и полезные ископаемые Самарской области: учебное пособие / Л.М. Бухман, М.Н. Баранова. – Самара: СГАСУ, 2016. – 94 с.

9.Геологический словарь. В трѐх томах. Издание третье, перераб. и доп. / Гл. ред. О.В. Петров. – СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2012.

10.Петров О.В. Сохранение геологического наследия России / О.В. Петров, И.Я. Гогин, М.С. Вдовец // Уникальные геологические объекты России: сохранение и рекреационный потенциал: тр. Международной конференции. – СПб.: ВСЕГЕИ, 2013. – С. 72-74.

11.Бухман Л.М., Бухман С.Н. Геологический разрез Яблоневого Оврага как уникальный геологический объект России: пути сохранения и эффективного использования / Л.М. Бухман, Н.С. Бухман // Традиции и инновации в строительстве и архитектуре. Естественные науки и техносферная безопасность сборник статей. – Самара, 2017. – С. 82-86.

12.Бартенев В.К., Зинюков Ю.М., Горюшкин В.В. Латненское месторождение огнеупорных глин – уникальный природно-техногенный объект в центральном черноземье: геология и полезные ископаемые, мониторинг, геотуризм / В.К. Бартенев, Ю.М. Зинюков, В.В. Горюшкин / Уникальные геологические объекты России: сохранение и рекреационный потенциал: тр. Международной конференции. – СПб.: ВСЕГЕИ, 2013. – С. 15-19.

ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет»

L.M. Bukhman, S.N. Bukhman

METHODS OF EFFECTIVE USE OF THE TERRITORY'S MINING CAREER YABLONEVYY

OVRAG (SAMARA REGION) AFTER WORKING OUT

Discussed discrepancy of the goals and objectives of a national Park «Samarskaya Luka» and the activities of the exploration and development of mineral resources on its territory, which is contrary to the status of the reserve. The characteristics of the cut section of upper Carboniferous and lower Permian deposits, opened by the Yablonevyy Ovrag quarry, as a unique geological object. Presents the results of studying of features of structure, samples of minerals and complexes of organic residues. Proposed methods of conservation and efficient use of the geological section of the Yablonevyy Ovrag (Samara oblast) after the mining of the quarry, through the establishment of a geological Park (Geopark), where unique and rare geological features

Key words: career development, geological monument of nature, hypostratotype, stratotype, geopark

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Samara State Technical

University»

УДК 536.25

А.Ю. Трошин

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕРМОГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРОИСХОДЯЩИХ В СТАЦИОНАРНО РАСПОЛОЖЕННОМ ГОРИЗОНТАЛЬНОМ ЦИЛИНДРИЧЕСКОМ БАКЕ, А ТАКЖЕ ПРИ ЕГО ПОВОРОТЕ НА ЗАДАННЫЙ УГОЛ ВОКРУГ ОСИ СИММЕТРИИ

В работе приводится математическая модель, и методика расчета полей течения и температуры в поперечном сечении цилиндрической части бака с криогенным топливом

Ключевые слова: криогенные цилиндрические емкости, конвективный тепломассоперенос, тепловой поток, распределение полей течений и температур

1. Введение

В последние годы сложилось новое направление в науке и технике, связанное с использованием в энергоустановках низкотемпературных систем. Внимание ученых обращено на поиски долговременной и перспективной замены традиционных углеводородных топлив: нефти, природного газа, угля. Одной из возможностей их замены является использование жидкого водорода, метана, кислорода. Примером успешного применения сжиженных газов

125