В целом выработки второго подземного горизонта продолжались на северо-запад за пределы зоны отработки верхним подземным горизонтом и карьером. По грубым расчетам, на среднем подземном горизонте было добыто 70 тыс. м3.
Третий (нижний) подземный горизонт, расположенный на отметке +44 м, видимо стал отрабатываться в 1930 гг. Связь с выработками осуществлялась через шахту №3, расположенной на северо-восточном борту «главного карьера», в 70 м от шахты №2.
От вертикального шахтного ствола на уровне третьего горизонта в юго-западном направлении отходил штрек, который через 50 м разделялся на 3 ветви, идущие на север, запад и северо-запад (соответственно , 22 м, 24 м, 30 м, длинной, а шириной от 6 до 15 м). Это был самый маленький горизонт, в забоях которого было добыто всего 15 – 20 тыс. тонн мрамора.
К числу подземных выработок Рускеалы относятся еще 2 небольших штольни (отметка +94 м над уровнем моря), которые были проведены к стволу шахты №2. Одна штольня с западной стороны, другая – с восточной. «Восточная» штольня начинается траншеей длинной 12 м, и шириной 4 – 5 м, глубиной 2.5 – 3.5 м. Тоннель штольни имеет длину 35 м, ширину 4.5 – 5 м ( до 6 м у ствола шахты) и высотой сводов кровли 2.5 - 2.6 м. «Западная» штольня длинной 5.5 м, шириной от 3 м (в устье) до 7 метров (у ствола шахты) и высотой кровли 1.7 – 2.3 м. По приблизительным расчетам там было вынуто 500 – 1000 м3 породы.
По грубым расчетам на территории всего «Главного карьера» было выработано до 800 тыс. м3 мрамора.
В низине, к северу от каменоломен располагался Рускеальский известковый завод. При обработке мрамора там путем складирования образовались аккумулятивные формы рельефа – отвалы. В основном в составе этих отвалов находится пустая порода или окол и щебень, в данном случае серый мрамор, который не идет на жжение строительной извести.
Отвалы хорошо развиты в местах самих выработок, размеры их незначительны, объем до 1 тыс. м3. Размеры же отвалов на территории завода значительно превышают предыдущие. Высота от 10 – 15 м, ширина 20 – 25 м, длинна от 20 до 50 м.
Все техногенные формы рельефа сильно изменили ландшафт данной территории. Карьеры заполнились водой и превратились в озера, отвалы же стали похожи на причудливые горки и холмики.
3.2. Развитие геодинамических процессов в зоне карьеров и подземных полостей.
Геодинамический процесс – это массовое, произвольное перемещение горных пород. Основным геодинамическим процессом в Рускеала являются обвалы, осыпи и вывалы камней.
Рускеальский мрамор имеет множество трещин – первичных и появившихся в процессе добычи камня буровзрывным способом. На стадии посттехногенеза (стадия процессов, происходящих после завершения работы выработок) по трещинам в подземные полости карьера поступает вода, которая превращаясь в лет зимой, способствует быстрому разрушению породы и образованию в последствии обвалов – катастрофических смещений больших масс породы. В Рускеала наиболее интенсивно этот процесс протекает на участках пересечения штрека «Главного карьера» зонами трещиноватости. (Борисов, 2002 г.)
Еще одной причиной образования обвалов в выработках являются подвижки пород, которые могут спровоцировать большие массы породы на обрушение. Такие обвалы наблюдаются в местах, где подземные полости принимают сложную конфигурацию и значительные размеры. В Рускеала доступен изучению один аналогичный обвал, который произошел в «Главном штреке» Рускеала (первый подземный горизонт, недалеко от шахты №1). В том месте сейчас зияет глубокий (до 20 м) и широкий (диаметром до 16 м) провал, произошедший более 50 лет назад, в результате внезапного обрушения сводов подземной выработки.
Во втором и третьем подземных горизонтах выработки также могли произойти обвалы, только это не установлено в связи с их затоплением. Однако в силу плотного сложения мраморных толщь, обвалы сводов в выработках Рускеала – явление редкое.
Осыпи в Рускеале встречаются также редко, как и обвалы. В основном они развиты на не очень крутых склонах бортов карьеров и высоких отвалах.
Осыпи – это массовое движение камней небольших размеров вниз под действием силы тяжести. Осыпи, как правило, образуют каменные «шлейфы осыпей». Такие «шлейфы» наблюдаются в «Советском» карьере, находящимся в 50 м к западу от «Главного карьера», где на его некрутом восточном борту находятся большие массы мелких камней.
В «Главном карьере» осыпи наблюдаются около входа в «Западную» штольню нулевого подземного горизонта, где была в годы действия карьера складирована пустая порода в кучи – отвалы. Эти отвалы находятся на краю карьера, что приводит к сползанию породы вниз.
Такие осыпи в Рускеала наблюдаются на отвалах находящихся на территории завода, где посредством конвейеров были сложены эти отвалы до 15 – 20 м в высоту. В них наблюдаются сползание породы, что приводит к осадке отвала и расползанию его по местности (см. рис.).
Сползание породы вниз происходит из-за осадков. Чем больше в году выпадает осадков, тем заметнее осядут отвалы, т.к. вода интенсивнее вымывает из-под складированной породы землю, песок и мелкие камни, создавая этим самым пустые пространства, в которые в дальнейшем проваливаются крупные камни.
На высоких и крутых бортах открытых горных выработок в настоящее время чаще всего происходят вывалы отдельных камней, а обвалы и осыпи очень редки, что объясняется затуханием гравитационных процессов на стадии посттехногенеза. Ширина зоны напряжения, где еще продолжаются геодинамические процессы, достигает 1 – 10 м от внешнего края выработок в зависимости от их размеров и морфологии. (Борисов, 2002 г.)
Самые большие вывалы камней в Рускеала произошли на западном борту «Главного карьера», где были хорошо заметны недавно (30 – 50 лет назад) сорвавшиеся глыбы, которые достигали размеров примерно 10 – 40 м3.
С каждым годом выработки понемногу, но разрушаются, и если на них не оказывать никакого антропогенного воздействия, то они со временем могут потерять все черты своего существования и превратиться в серию озер с обрывистыми берегами и негустой растительностью. И тогда, только опытный человек сможет узнать в них старые выработки.
3.3. Влияние горных выработок на растительный и животный мир.
Живя в постоянном окружении прекрасного мира растений, мы редко задумываемся над тем, все ли делаем для того, чтобы сохранить красоту наших лесов, сберечь в городах и рабочих поселках зеленый наряд. А между тем, среди многообразных живых организмов на Земле наши зеленые друзья занимают особое место. Это обусловлено тем, что растения являются единственными источниками кислорода и уникальной фабрикой образования первичного органического вещества. Растения в процессе своего длительного исторического развития определили не только формирование кислородной атмосферы на Земле, но и существование животного мира и самого человека. Возникнув в водной среде, растение в течение многих миллионов лет постепенно завоевывали обширные пространства суши, все белее и более приспосабливаясь к новой среде обитания, изменяясь, а среда, в свою очередь, под их воздействием тоже меняла свой облик, физические и химические свойства.
В сегодняшнем мире в неизбежном конфликте между человеком и животными последние все чаще оказываются страдающей стороной. Но познание животного мира – это непременная составляющая человеческой деятельности (Кутеньков, 1988 г.). В этой главе рассказано об изменениях окружающей среды и о том, как влияют выработки на растительный и животный мир.
Чтобы определить к какой природной зоне относится местечко Рускеала, мы, в первую очередь, обратимся к растениям. Если представить Рускеалу до начала ведения горных работ, то мы увидим достаточно высокую горку (отметка +100 м), на вершине которой растет сосновый, а у подножья и на северном склоне горы еловый лес.
Согласно теории, тайга стоит на Земле там, где много или слишком много выпадает осадков (что характерно для Карелии), один - два месяца не бывает заморозков, а среднегодовая температура не превышает +6˚С (что наблюдается в южной части Карелии, где находится карьер). Такая температура вполне подходит для нормальной жизни сосны и ели. (Кутеньков, 1988 г.) Значит, мы безошибочно делаем вывод, что местечко Рускеала находится в зоне тайги.
Зная теперь природную зону Рускеала, попробуем определить растительный и животный мир, который существовал до начала ведения горных работ, и исследовать, как он изменился после закрытия карьера.
Видовой состав растительности в мраморных выработках более разнообразен, чем в выработках «некарбонатных» пород, поскольку, образующийся здесь субстрат (из мелкозема вскрышной породы в сочетании с обломками карбонатных пород) более плодороден. (Исаченко Г.А., 1998 г.)
В составе первичного леса Карелии в основном входят ель и сосна. Ель европейская или обыкновенная, растет на северном склоне гор и любит влагу. Эта порода ели в горах и промышленных центрах растет плохо, так как дымо- и газоустойчивость ее низкая. Рускеала является промышленным центром, поэтому большинство елей высохли и сгнили, а остальные срубили на дрова для печей и паровых машин.
Сосна обыкновенная растет как в светлых местах и крайне сухих и бедных почвах, так и на болотах. Она развивается очень быстро, размножается семенами, и тем самым быстрыми темпами заселяется в оголенных участках поверхности земли.
Так же в Рускеале широко развиты другие виды деревьев и кустарники. Но они не представляют особой значимости для данного исследования (осина, береза, ольха, рябина)
Рускеальская каменоломня значительно повлияла на «зеленый» покров почвы, т.е. на травы, мхи, лишайники, грибы, цветы, злаки и т.д.
Навсегда исчезли с территории выработок мхи, это объясняется бедным увлажнением почвы, т.к. понизился уровень грунтовых вод в связи с тем, что вся вода ушла в подземные полости и карьер и тем, что мхи несветолюбивы, поэтому большая насыщенность света погубила их. Но все же в трещинах остались небольшие пучки зеленого мха, до которого не дошла рука человека.