2. Геологическая характеристика района

   1. Геологическая и инженерно-геологическая изученность

Знакомство русских с Западной Сибирью впервые состоялось, вероятно, еще в XI в., когда новгородцы побывали в низовьях Оби. Походом Ермака (1581-1584) открывается блестящий период Великих русских географических открытий в Сибири и освоения ее территории.

Однако научное изучение природы страны началось лишь в XVIII в., когда сюда были направлены отряды сначала Великой Северной, а затем академических экспедиций. В XIX в. русскими учеными и инженерами изучаются условия судоходства на Оби, Енисее и в Карском море, геолого-географические особенности трассы проектировавшейся тогда Сибирской железной дороги, месторождения солей в степной полосе. Существенный вклад в познание западносибирской тайги и степей внесли исследования почвенно-ботанических экспедиций Переселенческого управления, предпринятые в 1908-1914 гг. с целью изучения условий земледельческого освоения участков, отводившихся для переселения крестьян из Европейской России.

Совершенно иной размах приобрело изучение природы и естественных ресурсов Западной Сибири после Великой Октябрьской революции. В исследованиях, которые были необходимы для развития со производительных сил, принимали участие уже не отдельные специалисты или небольшие отряды, а сотни крупных комплексных экспедиций и многие научные институты, созданные в различных городах Западной Сибири. Детальные и разносторонние исследования проводились здесь Академией наук СССР (Кулундинская, Барабинская, Гыданская и другие экспедиции) и ее Сибирским отделением, Западно-Сибирским геологическим управлением, геологическими институтами, экспедициями Министерства сельского хозяйства, Гидропроекта и других организаций.

В результате этих исследований существенным образом изменились представления о рельефе страны, были составлены детальные почвенные карты многих районов Западной Сибири, разработаны мероприятия по рациональному использованию засоленных почв и знаменитых западносибирских черноземов. Большое практическое значение имели лесотипологические исследования сибирских геоботаников, изучение торфяных болот и тундровых пастбищ. Но особенно существенные результаты принесли работы геологов. Глубокое бурение и специальные геофизические исследования показали, что в недрах многих районов Западной Сибири заключены богатейшие месторождения природного газа, большие запасы железных руд, бурых углей и многих других полезных ископаемых, которые уже служат прочной базой для развития промышленности Западной Сибири.

Алтае-Саянская складчатая область образована горными сооружениями Алтая, Салаира, Кузнецкого Алатау, Западного Саяна и лежащими между ними впадинами. Они расположены в административных границах Республики Алтай, Алтайского и Красноярского краев, Республики Хакасия, Республики Тыва, а также Кемеровской области. Наиболее высокие вершины Алтая покрыты вечными снегами и ледниками. Горы Алтая круто обрываются к поверхности Западно-Сибирской равнины, тогда как Кузнецкий Алатау и Салаир, Рудный Алтай, Колывань-Томская зона, постепенно снижаясь, плавно переходят в нее. Эти горные сооружения как бы ныряют под чехол Западно-Сибирской плиты, играя существенную роль в строении ее фундамента. Горные сооружения Алтае-Саянской области сложены разнообразным комплексом осадочных, эффузивно-осадочных, метаморфических, эффузивных и интрузивных образований, датируемых от докембрия до эоцена и четвертичных отложений. Недра обеих частей Западной Сибири богаты разнообразными полезными ископаемыми и потому геолого-геофизическая изученность их достаточно высока. Почти вся территория Западно-Сибирской плиты закрыта геологической съемкой масштаба 1 : 1 000 000 (новая серия). Часть листов с объяснительными записками уже издана, другие готовятся к изданию. Также вся плита покрыта магнитной и гравиметрической съемкой масштабов 1 : 1 000 000 и 1 : 200 000 и магнитной съемкой масштаба 1 : 50 000. Она пересечена системой региональных, субширотных и субмеридиональных сейсмических профилей методом ОГТ, несколькими профилями глубинного сейсмического зондирования (ГСЗ). В целях поиска и разведки нефтяных и газовых месторождений чехол плиты пробурен многими тысячами опорных, параметрических, поисковых и разведочных глубоких скважин, некоторые из них углублены в фундамент на сотни метров. В центре плиты, в Тюменской области, скважина пробурена до глубины 7502 м. Самая глубокая скважина (СГ-6) находится за Уралом. Большие площади Тюменской, Томской, в меньшей мере Новосибирской и Омской областей изучены сейсморазведкой в масштабах 1 : 100 000 и 1 : 50 000, в том числе на некоторых площадях съемкой повышенной детальности. Особенно много выполнено в последние 10-15 лет сейсмических исследований с обработкой материалов по сложным программам. Первичные материалы глубокого бурения и геофизических исследований обрабатываются и анализируются лабораториями и тематическими партиями сибирских производственных и научно-исследовательских организаций. В Алтае-Саянской складчатой области поиски различных руд и минералов велись еще в XVII веке. Началом планомерного геологического изучения этого региона надо считать 30-е годы XX века, когда решались проблемы Кузбасса. В 1959-1960 гг. было организовано составление Государственной геологической карты масштаба 1 :200 000 (первого поколения). Сейчас эта территория закрыта геологической съемкой масштаба 1 :200 000. Начато составление листов второго поколения геокарты масштаба 1 : 200 000. Вся территория закрыта магнитной съемкой масштаба 1 : 200 000. В этом же масштабе большая часть территории покрыта гравиметрической съемкой. Вся область пересечена несколькими профилями глубинных сейсмических зондирований, входящих в систему геотраверсов. В зонах рудных узлов, угольных бассейнов выполнены большие объемы детальных геологоразведочных работ, в которые входила геологическая съемка масштабов 1 : 50 000-1 : 10 000, горные выработки, бурение скважин. В Кузбассе и Минусинской котловине выполнены значительные объемы сейсмических работ и пробурены глубокие поисковые скважины с целью выявления залежей нефти и газа. В Западной Сибири сосредоточены основные топливно-энергетические ресурсы России. Западно-Сибирская нефтегазовая провинция - главная база добычи нефти, конденсата, газа в стране. Эта же провинция содержит основные ресурсы торфа на планете. Имеются титано-ильменитовые россыпи, залежи осадочных железных руд, с запасами в сотни миллиардов тонн, колоссальные ресурсы углей, в основном глубокозалегающих. В пределы Западно-Сибирской равнины заходит западная часть Канско-Ачинского уникального бассейна бурых углей. В последние годы выявлены промышленные залежи урановых руд. В Алтае-Саянской области расположен Кузнецкий угольный бассейн, главная сырьевая база угольной промышленности России, а также Канско-Ачинский, Минусинский, Улуг-Хемский угольные бассейны. В этом районе находится Горловский бассейн антрацитов. В регионе широко распространены железорудные месторождения с разведанными запасами в сотни миллионов тонн. Некоторые из них служат основными источниками руды для Кузнецкого металлургического комбината и Западно-Сибирского металлургического завода. Помимо этого выявлены многочисленные месторождения руд различных металлов (золото, титан, свинец, цинк, медь, алюминий и др.), залежи ртути, висмута и др. Многие месторождения Западной Сибири (углеводороды, уголь, руды металлов) активно разрабатываются, служат основной минерально-сырьевой базой России. Разработка месторождений сопровождается созданием соответствующей инфраструктуры. На Западно-Сибирской равнине в короткие сроки выросли крупные благоустроенные города: Сургут, Нижневартовск, Когалым, Ноябрьск, Надым, Новый Уренгой, Стрежевой и многие другие с сотнями тысяч жителей. Пролегли новые железные и автомобильные дороги, линии связи и электропередач. В местах разработки рудных залежей Алтае-Саянской области возникли новые города и горняцкие поселки. Поиски и разведка, переработка минерального сырья вызвали необходимость создания в Западной Сибири новых научных институтов и центров, в частности СНИИГГиМС, ЗапСибНИГНИ (МПР), Сибирского отделения РАН. Они возникли в Новосибирске, Тюмени, Томске, Красноярске. К решению различных проблем геологии Западной Сибири также привлечены местные вузы и центральные научно-исследовательские институты Москвы и Санкт-Петербурга. К настоящему времени выполнены громадные объемы лабораторно-аналитических работ, исследований, решающих частные вопросы геологии этой территории, и крупные обобщающие монографии и сводки.

В истории гидрогеологических исследований низменности по на­правлению, характеру, объемам, методике исследований и результа­там работ четко выделяются три периода. Первый — до Великой Ок­тябрьской социалистической революции, второй — с 1917 до 1948 г.,. когда геологопоисковые работы на нефть и газ в Западной Сибири по­ложили начало третьему периоду с наиболее эффективными результа­тами проводимых исследований.

В начале первого периода все исследования Западно-Сибирской низменности носили рекогносцировочный характер. Скудные сведения по геологии и подземным водам накапливались лишь попутно с описа­нием географии, климата, растительности, рельефа поверхности и на­селения этой необжитой территории, при строительстве Сибирской железной дороги. В связи со строительством железной дороги проводились в незначительном объеме инженерно-геологические изыскания.

Гидрогеологические исследования до 1949 г. заключались в основ­ном в бурении одиночных скважин для водоснабжения и в попутных наблюдениях при геологосъемочных работах и разведке месторождений каменного угля. Инженерно-геологические исследования ограничивались оценкой строительных площадок.

С 1948—1949 гг. начинается новый этап в истории гидрогеологиче­ских исследований Западно-Сибирской низменности, характеризующий­ся увеличением объемов нефтегазопоисковых работ, началом планомерного картирования и специальных гидрогеологических и инженерно-геологических исследований. В первые годы этого периода основной объем поискового и разведочного бурения на нефть и газ был сконцен­трирован в южной половине низменности, а затем работы все больше и больше продвигались в центральные и северные районы, особенно на западе низменности. Скважины, вскрывшие подземные воды в г. Салехарде, на берегах рек Таза, Енисея, Яковлевки, в районах Игарки, Туруханска и др., позволили получить представления о водообильности, солевом составе и вертикальной гидрохимической зональности водоносных комплексов мезозоя и кайнозоя в районах Крайнего Севера.