ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.09.2020
Просмотров: 5851
Скачиваний: 9
Геохимия ландшафтов и география почв (к 100-летию М.А. Глазовской)
110
Литература
1. Штина Э.А., Голлербах М.М. Экология почвенных водорослей. М.: Наука. 1976. 143 с.
2. Штина Э.А. Почвенные водоросли как экологические индикаторы // Ботанический журнал, 1990. Т.
75, N4. С. 441-452
3. Голлербах М.М., Штина Э.А. Почвенные водоросли. Л.: Наука. 1969. 228 с.
4. Дорохова М.Ф., Патова Е.Н. Почвенные водоросли // Природная среда тундры в условиях открытой
разработки угля (на примере Юньягинского месторождения). Сыктывкар. 2005. С. 126-143
5. Дорохова М.Ф. Сообщества почвенных водорослей как индикаторы состояния почв в районах
нефтедобычи // Водоросли: таксономия, экология, использование в мониторинге. Екатеринбург: УрО
РАН. 2011. С. 281-287
6. Dorokhova M. Diatoms as indicators of soil conditions in regions of oil production // Oceanological and
Hydrobiological Studies. 2007. Vol.XXXVI. Suppl. 1.
P
. 1-7
УДК 631.47
ГЕОХИМИЯ ЛАНДШАФТОВ В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ ОЗЕР
БАРГУЗИНСКОЙ ВПАДИНЫ
С.Г. Дорошкевич
Геологический институт СО РАН, Улан-Удэ, e-mail: sv-dorosh@mail.ru
Ландшафтно-геохимическая система характеризуется спецификой взаимодействия ее составляющих:
горные породы–почвы–растительный покров–природные воды. Эти составляющие создают присущие системе
индивидуальные черты миграции, трансформации и аккумуляции вещества [1]. Ведущую роль в миграции,
перераспределении и, в том числе, накоплении химических элементов в ландшафтно-геохимических процессах
занимают почвы [2]. Почва, имея полифункциональные свойства, выступает как система геохимических
барьеров [3]. В зависимости от места формирования в одном типе почв могут быть представлены различные
сочетания геохимических барьеров, каждому из которых присуща своя ассоциация химических элементов.
Содовые и сульфатные озера представляют собой ландшафтно-геохимические системы, в которых высокие
концентрации в рапе карбонатов, гидрокарбонатов или сульфатов, создают специфические условия
накопления ряда элементов [4]. В поверхностных водах содовых озер концентрации микроэлементов прямо
пропорциональны их минерализации; в сульфатных же такой зависимости не наблюдается [5]. В связи с этим
нами проведено изучение особенностей распределения химических элементов в почвах и растительности
прилегающих ландшафтов минеральных озер.
Для почв в зоне влияния минеральных озер были составлены ассоциации химических элементов
по их валовым содержаниям в убывающей последовательности (табл.). Общим для всего комплекса почв
прилегающих ландшафтов минеральных озер является преобладание в почве таких элементов, как Si, Ca, Al.
Таблица 1
Геохимические ассоциации химических элементов почв прилегающих ландшафтов минеральных озер
Баргузинской впадины
Озеро
Ландшафт
Геохимический ряд
Большое
Алгинское
Пойменный
Si>Ca>Al>Na>Mg>K>Fe>Ti>Ba=Sr>P>Mn>Zr>
Rb>Ce>V>La>Zn>Cr>Y>Nb>Li>Co=Cu>Sn>Ni
Прибрежная линия
Si>Al>Ca>K>Na>Fe>Mg>Ti>Ba>Sr>P>Mn>Zr>
Rb>Ce=V>La>Cr>Y>Pb>Ni>Li>Nb>Co=Cu
Степной
Si>Al>Ca>Fe>Mg>Na>K>Ti>Ba>Sr>Mn>P>Zr>
V>Rb>Ce>Zn>Cr>La>Li>Ni>Y>Co=Cu>Nb>Sn
Саган Нур
Пойменный
Si>Ca>Al>Na>K>Mg>Fe>Ti>Zr>Ba>Sr>P>Mn>
V>Rb>Zn>Ce>Cr>La>Ni=Y>Pb>Li>Nb>Cu>Co
Прибрежная линия
Si>Ca>Al>Na>K>Mg>Fe>Ti>Ba>Sr>Mn>P>Zr>
V>Rb>Ce>Cr>Zn=La>Pb>Ni=Y>Nb>Co>Li>Cu
Степной
Si>Ca>Al>Na>K>Fe>Mg>Ti>Ba>Sr>Mn>P>Zr>
V>Rb>Ce>Cr>Zn=La>Ni>Y>Li>Cu>Nb>Co
Нухэ Нур
Пойменный
Si>Ca>Al>Na>K>Mg>Fe>Ti>Ba>Sr>Mn>P>Zr>
V>Rb>Ce>Cr>La>Zn>Y>Ni>Nb=Pb>Co >Li>Cu
Прибрежная линия
Si>Ca>Al>Mg>Na>K>Fe>Ti>Ba>Sr>Mn>P>Zr>
Rb>V>Ce>Cr>La>Zn>Ni>Y>Cu >Nb>Co=Li
Степной
Si>Ca>Al>Na>K>Mg>Fe>Ti>Ba>Sr>Mn>P>Zr>
Rb=V>Ce>Cr>La>Zn>Y>Ni>Cu >Nb>Li>Co
Нухэ Нур-II
Пойменный
Si>Al>Ca>Na>K>Mg>Fe>Ti>Ba>Sr>Mn>P>Zr>
Rb>V>Ce>Cr>Zn>La>Ni> Li=Y>Cu>Co>Nb
Степной
Si>Al>Ca>Fe>Mg>Na>K>Ti>Ba>Mn>Sr>P>Zr>
V>Rb>Ce>Cr>Zn>La>Li> Ni>Y>Cu>Nb>Co>Sn
В почвах и растительности пойменного ландшафта выявлена прямая зависимость от содержания
Доклады Всероссийской научной конференции
111
ряда химических элементов в водах минеральных озер. В почвах пойменных ландшафтов сульфатных озер
содержание таких химических элементов, как Fe,
Li
,
Sr
и Rb выше, а Ва - ниже, чем содержание этих же
элементов в почвах прилегающих ландшафтов содовых озер. Для растений подобная зависимость отмечена
для
Sr
и Ва (рис. 1).
Рис. 1. Содержание некоторых химических
элементов в почвах и растительности пойменных
ландшафтов минеральных озер Баргузинской
впадины Забайкалья
Литература
1. Перельман А.И. Геохимия ландшафта. М.: Высшая школа. 1975. 342 с.
2. Добровольский В.В. География микроэлементов. Глобальное рассеяние. М.: Мысль. 1983. 272 с.
3. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР. М.: Высш. шк. 1988. 328 с.
4. Обожин В.Н., Богданов В.Т., Кликунова О.Ф. Гидрохимия рек и озер Бурятии. Новосибирск: Наука.
1984. 152 с.
5. Плюснин А.М., Чернявский М.К., Перязева Е.Г., Чинавлев А.М. Гидроминеральные ресурсы //
Разведка и охрана недр. 2007. № 12. С. 56-61
УДК 550.84:262.02
ЭФФЕКТИВНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ЛАНДШАФТНО-ГЕОХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПОИСКОВ
ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ НА ЮГЕ ВОСТОЧНОЙ СИБИРИ
Н.Н. Дундуков, А.А. Мясников
ФГУГП «Урангеологоразведка» БФ «Сосновгеология», Иркутск, e-mail: sosna3@irk.ru
Территория юга Восточной Сибири характеризуется высоким минерально-сырьевым потенциалом и
широким разнообразием полезных ископаемых, как металлических (полиметаллы, золото, уран, молибден,
вольфрам, бериллий, олово, тантал, ниобий, медь, хром, ртуть, никель, хром), так и неметаллических
(флюорит, стронций, апатит, фосфориты, бокситы, каменная соль, тальк, магнезит, хризотил-асбест, графит,
микрокварциты, керамические пегматиты, мрамор, гипс, химически чистые известняки) и горючих (каменный
уголь, природный газ и нефть).
Вышеперечисленные полезные ископаемые проявляют себя в различных ландшафтно-геохимических
условиях, оказывающих существенное влияние на эффективность проводимых здесь геологоразведочных
работ, и поэтому учет особенностей конкретных геохимических ландшафтов обязательны.
Геохимические методы поисков являются неотъемлемой и обязательной частью комплекса
Геохимия ландшафтов и география почв (к 100-летию М.А. Глазовской)
112
геологоразведочных работ. Такое широкое применение этих методов обусловлено их высокой геологической
эффективностью и сравнительно низкими финансовыми затратами по сравнению с другими методами,
например, геофизическими. Высокая геологическая эффективность геохимических методов доказана
практикой многолетнего их использования в Казахстане, Забайкалье, Прибайкалье и в других регионах.
Для эффективного применения геохимических поисковых методов крайне необходимо выполнять
ландшафтно-геохимическое районирование по условиям ведения геохимических прогнозно-поисковых работ.
Ландшафтно-геохимическое районирование заключается в выделении районов (площадей), различающихся
по трудности достоверного опоискования и условиям проведения геохимических поисков. Выполненное
ландшафтно-геохимическое районирование позволяет не только поставить на научную основу ведения
текущих и планируемых, в том числе и опережающих геохимических поисков, но и оценить достоверность
ранее проведенных поисково-оценочных работ и необходимость возвратиться к ревизии «старых» площадей
с наиболее рациональным комплексом геохимических поисковых методов повышенной разрешающей
возможности.
Рассматриваемый регион находится между 50-56
°
с.ш. и 102-114
°
в.д. почти в центре Азиатского
континента и занимает площадь более 500 тыс. км
2
.
В результате выполненных многолетних исследований по многоцелевому геохимическому
картированию масштаба 1:1000 000 с применением компьютерных технологий на территорию юга Восточной
Сибири составлены ландшафтные и ландшафтно-геохимические карты масштаба 1:1000 000. На основе
этих карт с использованием результатов опытно-методических геохимических работ на известных крупных
месторождениях (Zn, Pb, Cu, U, Hg, Au, Mn, Sr и др.) выполнено ландшафтно-геохимическое районирование
и составлены карты условий ведения геохимических поисковых работ. По этим картам на территории юга
Восточной Сибири выделено три категории площадей (I, II, III). Каждая из них характеризуется определенным
типом гипергенной миграции химических элементов, вполне конкретными условиями формирования
литохимических вторичных ореолов и потоков рассеяния и соответственно наиболее рациональным и
эффективным комплексом применяемых поисковых геохимических методов.
I
категория площадей охватывает области распространения высокогорного и среднегорного
резкорасчлененного эрозионно-экзарационного рельефа и интенсивных новейших поднятий. Абсолютные
высоты рельефа - до 3000-3500 м, относительные превышения - до 1000 м, крутизна склонов - 15-35° и более.
Сюда относятся системы таких хребтов как Баргузинский, Северо-Муйский, Южно-Муйский, Байкальский,
Улан-Бургасы, Икатский, Прибайкальский, Восточный Саян, Хамар-Дабан.
Эта категория площадей включает горные субарктические (альпинотипные), горные тундровые
и лесотундровые ландшафты, для которых характерно интенсивное физическое выветривание и резкое
преобладание механического переноса веществ. Ведущим геохимическим гипергенным процессом здесь
является криогенный механогенез. На площадях этой категории преобладают гравитационные (обвальные)
и дефлюкционно-гравитационные отложения накапливающиеся у подножия склонов, их мощность
колеблется от 1 до 2-3 м. Этот тип площадей в сравнении с другими характеризуется максимальной
обнаженностью.
На площадях этой категории развиваются сильно смещенные крупнообломочные вторичные ореолы
и механические потоки рассеяния. В подобных ландшафтно-геохимических условиях рациональным
комплексом геохимических методов при геологосъемочных и поисковых работах масштаба 1:200 000-1:50 000
(1:25 000) является сочетание метода поисков по потокам рассеяния со шлиховым и шлихо-геохимическим
опробованием. Поиски по первичным ореолам в масштабе 1:50 000-1:25 000 необходимо применять на
полностью обнаженных участках для выявления объектов, руды которых характеризуются так называемой
«безминеральной» формой нахождения металлов, тонкорассеянной вкрапленностью полезных минералов и
эндогенных ореолов, связанных со слепым оруденением.
В комплексе с основными применяемыми литохимическими методами рекомендуется в качестве
вспомогательных использовать гидрохимические поиски по подземным водам в нижних частях склонов.
На участках, частично обнаженных и перекрытых покровом автохтонных рыхлых отложений
мощностью до 1-2 м распространены горные тундровые и лесотундровые ландшафты. Формирующиеся в
этих условиях вторичные литохимические ореолы рассеяния механические, открытые, преимущественно
диффузионного типа, нормальной интенсивности. Ведущими на данной площади являются литохимические
поиски по вторичным ореолам рассеяния.
По условиям ведения геохимических поисков эта категория площадей относится к открытому типу и
для неё эффективны все методы геохимических поисков.
II
категория площадей характеризуется развитием слаборасчлененных и расчлененных низких гор,
плато и плоскогорий с абсолютными отметками рельефа 1200-1500 м и относительными превышениями -
200-300 м, крутизна склонов - 5-10°. Площади
II
категории охватывают территорию Лено-Ангарского плато,
Витимского плоскогорья, включая хребты Худанский, Зусынский, Байсыхан. Эта категория площадей включает
горные таежные смешанные (хвойно-мелколиственные), таежные хвойные, таежные смешанные (хвойно-
мелколиственные) ландшафты.
Разрез склоновых отложений сложный, здесь распространены разновозрастные, нередко двух-
трехчленные склоновые образования солифлюкционно-делювиального, солифлюкционно-пролювиального
генезиса, преобладающая мощность которых колеблется в интервале 2,5-4,0 м, достигая иногда от 6-8 м
и до 10-20 м. Среди этих отложений верхний слой зачастую представлен дальнеприносимым материалом,
перекрывающим вторичные литохимические ореолы. Коренные обнажения горных пород в этих условиях
Доклады Всероссийской научной конференции
113
редки. Ведущими геохимическими гипергенными процессами являются криогенный механогенез, гуматогенез,
глеегенез. На площадях
II
категории развиты литохимические вторичные ореолы рассеяния дефлюкционного
типа, преимущественно закрытые, ослабленные у поверхности. Открытые вторичные ореолы рассеяния
характерны для верхних участков склона и закрытые для средних и их нижних частей.
В аллювиальных и пролювиальных отложениях гидросети данной категории площадей развиваются
протяженные и интенсивные литохимические потоки рассеяния. По условиям ведения геохимических
поисков эта категория площадей является полузакрытой. Из геохимических методов здесь наиболее
рационально применение поисков по литохимическим и гидрохимическим потокам рассеяния в комплексе
с биогеохимическим опробованием. Поиски по вторичным ореолам рассеяния в поверхностном варианте
применимы только в пределах верхних частей склонов и в глубинном варианте в нижней половине склонов
(скважинное геохимическое опробование).
На
III
категории площадей
развиты многочисленные типы четвертичных отложений мощностью обычно
более 10-20 м (до 100 м и более). Широко распространены аллювиальные, аллювиально-пролювиальные,
эоловые, ледниковые и флювиогляциальные отложения. В эту категорию включены площади мезозойских и
кайнозойских впадин, такие как Баргузинская, Верхне-Ангарская, Муйская, Ципиканская, Сосновоозерская,
Тункинская, Предбайкальская, а также покровы базальтов кайнозойского возраста, развитые на Витимском
плоскогорье. Эта категория площадей охватывает степные и луговые ландшафты аккумулятивных равнин
межгорных впадин и долин.
Ведущими гипергенными геохимическими процессами являются гуматогенез, кальцитогенез, глеегенез.
Площади данной категории характеризуются закрытыми (погребенными) литохимическими вторичными
ореолами и литохимическими потоками рассеяния, а гидрохимические потоки рассеяния здесь являются
ослабленными. Эта категория площадей относится к закрытому типу. В случае очевидной перспективности
районов данной категории применимы технические средства геохимических поисковых работ - скважинное
геохимическое опробование в комплексе с биогеохимическим опробованием и атмохимическими исследованиями.
В целом территория юга Восточной Сибири является вполне благоприятной для эффективного применения
наиболее простых в технологическом отношении геохимических поисковых методов.
Как следует из вышесказанного, на большей части изученной территории юга Восточной Сибири при средне-
и крупномасштабных геологосъемочных, поисковых, прогнозно-поисковых и геофизических работах ведущая
роль принадлежит наиболее простым и экономичным методам геохимических поисков, а именно литохимическим
поискам по потокам и вторичным ореолам рассеяния. Вместе с тем необходимо использование более усложненных
методов геохимических исследований: литохимические поиски по вторичным ореолам рассеяния в глубинном
варианте, с применением мелких скважин, а также и других глубинных поисковых методов - гидрогеохимического,
биогеохимического и атмохимического.
Карты ландшафтно-геохимического районирования юга Восточной Сибири по условиям ведения геохимических
прогнозно-поисковых работ, отражающие пространственное размещение трех категорий площадей рассматриваются
как объективная научная основа для целенаправленного долгосрочного планирования средне- и крупномасштабных
геологосъемочных, поисковых, поисково-оценочных, прогнозно-поисковых и геофизических работ.
УДК 631.4
РАДИОНУКЛИДНЫЙ СОСТАВ ПОЧВ ВЫСОКОГОРНЫХ ЛАНДШАФТОВ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО
АЛТАЯ
И.А. Егорова, Ю.В. Кислицина, А.В. Пузанов
ИВЭП СО РАН, Барнаул, e-mail: egorka_iren@mail.ru
Естественный радиационный фон формируется космическим излучением и природной радиоактивностью
горных пород и почвы. В основном, радиационный фон вне помещений формируют радионуклиды земного
происхождения 40К и радиоизотопы радиоактивных рядов распада
238
U и
232
Th, которые обусловливают 35, 25
и 40 % мощности дозы гамма-излучения соответственно.
Безусловно, большое значение имеет исследование биогеохимической судьбы 137Сs на данной
территории, так как он является индикатором былого радиоактивного загрязнения окружающей среды,
связанного с испытаниями ядерных устройств на Семипалатинском полигоне.
Цель исследования – изучить особенности распределения естественных радионуклидов (
238
U,
232
Тh,
40
К)
и Cs
137
в высокогорных почвах Северо-Западного Алтая.
Задачи:
1) исследовать внутрипрофильное распределение радионуклидов в высокогорных почвах Северо-
Западного Алтая;
2) изучить связь уровня концентраций радионуклидов с физико-химическими свойствами почв.
Объекты исследования – горно-тундровые, горно-луговые и горно-лугово-степные почвы. Горно–
тундровые почвы формируются в верхней части высокогорного пояса в условиях низких температур и
значительного атмосферного увлажнения под моховой, лишайниковой, кустарниковой и травянистой
растительностью на щебнисто - каменистом элювии или элювио–делювии сланцев, гнейсов, песчаников и
гранитов.
Горно–луговые почвы развиваются на суглинистом сильнощебнистом элювии, элювио – делювии
(гранитов, песчаников, сланцев), на ледниковых и делювиальных отложениях. Среди почв преобладают легко
- и среднесуглинистые разновидности. Песок и крупная пыль являются основной составляющей мелкозема.
Геохимия ландшафтов и география почв (к 100-летию М.А. Глазовской)
114
Горно-лугово-степные почвы развиваются в более засушливом лугово-степном поясе гор, под
субальпийской остепненной растительностью, преимущественно на продуктах выветривания карбонатных
пород. Для них характерно формирование более мощной дернины и более развитого гумусового горизонта
с порошистой структурой. Они образуются на менее выщелоченных почвообразующих породах в условиях
периодически промывного водного режима.
Физико-химические свойства почв охарактеризованы в таблице 1.
Таблица 1
Физико-химические свойства высокогорных почв и внутрипрофильное распределение радионуклидов
Генети-
ческий
горизонт
Глубина
образца,
см
рН
Гумус Физ.
глина
Ил
238
U
232
Th
40
K
137
Cs
%
Бк/кг
Горно-тундровые
Горно-тундровая автоморфная, Тигирекский хребет, бассейн р. Иня. Разрез 9
А
д
0-9
6,4
8,3
26,3
3,7
39,1
33,1
586,5
79
А
1
10-20
5,4
7,7
30,6
3,8
42,8
34,1
865
-
В
1
20-30
5,2
2,0
34,4
5,8
27,3
25,4
734
-
ВС
35-45
4,9
2,7
41,7
10,1
38,1
32,9
841
-
С
50-60
5,1
2,6
35,8
14,9
31,7
30,5
716
-
Горно-тундровая, Тигирекский хребет, бассейн р. Иня. Разрез 10
А
т
0-10
4,7
12,1
24,4
8,2
42,7
26,6
506
179
С
20-30
5,0
2,2
29,3
12,5
32,5
26,4
682
-
Горно-тундровая, Тигирекский хребет, бассейн р. Иня. Разрез 12
А
1
2-10
4,5
9,0
30,8
7,9
27,4
19,3
301,5
111
АС
10-20
4,6
8,3
37,1
12,7
37,6
25,1
424
10
С
30-35
5,0
6,3
35,6
9,1
32,2
25,8
407
-
Горно-тундровая торфяно-перегнойная, Тигирекский хребет, бассейн р. Иня. Разрез 14
А
т
0-10
5,1
42,8
12,2
1,0
15,4
10,9
158
239
А
п
10-15
4,6
27,9
26,5
8,1
-
-
-
-
ВС
20-25
4,9
8,2
34,2
14,7
26,3
28,1
607
15
Горно-тундровая, Коргонский хребет, верховье р. Коргон. Разрез 5
А
д
0-10
4,9
12,8
18,3
9,12
31,9
24,5
379,5
78
АВ
10-15
4,8
10,1
41,6
5,2
21,8
26,8
395,5
9
В
20-25
4,7
5,2
36,6
11,32
29,5
31,5
478
3
Горно-тундровая олуговелая, Коргонский хребет, верховье р. Коргон. Разрез 7
А
д
0-10
4,3
11,8
27,8
10
20,4
21
265
42
АВ
10-20
4,7
6
48,8
16,8
24,7
19,8
309,5
17
В
25-35
5,1
3,9
9,6
2,4
31,1
23,3
342
-
ВС
50-60
5,3
3,3
36,8
10,1
24,7
19,1
264
-
Горно-луговые
Горно-луговая, Тигирекский хребет, бассейн р. Белая. Разрез 03
А
д
0-8
4,3
23,5
6,7
0,0
35,9
25,3
379
64
АВ
10-20
4,5
6,0
43,8
13,4
41,4
39
598
-
В
20-30
4,9
3,6
34,0
18,0
46,5
41,4
628
-
ВС
40-80
4,8
3,7
39,6
18,5
54,9
46,4
574
-
С
> 80
7,1
0,3
50,6
34,3
53,0
49,3
692
-
Горно-луговая, Тигирекский хребет, бассейн р. Иня. Разрез 11
А
д
0-10
4,5
10,5
12,2
5,6
27,4
13,5
210
167
А
1
10-20
4,6
7,8
27,0
7,2
35,9
9,4
185
9
Горно-луговая, Тигирекский хребет, бассейн р. Иня Разрез 15
А
д
0-10
5,2
19,6
23,1
12,2
22,5
28,3
566
50
Горно-лугово-степная, Тигирекский хребет, бассейн р. Белая. Разрез 4
А
д
0-10
4,2
27,2
20,4
5
25,5
20,0
278
102
АС
10-20
4,5
9,5
42,4
14,4
29,6
55,8
488
-
С
50-60
7,2
3,7
22,3
9,2
17,7
16,2
998
-
Горно-луговая., Коргонский хребет, верховье р.Коргон. Разрез 6
А
д
0-10
4,4
10,3
30,6
8,6
30,2
22,5
322
203
АВ
10-20
4,6
3,4
53,5
14,2
47,9
23,2
349
4