WWW.NEW.PDFM.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Собрание документов
 


«СИСТЕМЕ ОЗ. БОЛЬШОЕ ЯРОВОЕ (АЛТАЙСКИЙ КРАЙ) В.Д. Страховенко1, И.Н. Маликова1, М.Т. Устинов2 Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, strahova ...»

VII Всероссийское литологическое совещание 28-31 октября 2013

ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОСАДКОНАКОПЛЕНИЯ В ОЗЕРНОЙ

СИСТЕМЕ ОЗ. БОЛЬШОЕ ЯРОВОЕ (АЛТАЙСКИЙ КРАЙ)

В.Д. Страховенко1, И.Н. Маликова1, М.Т. Устинов2

Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск,

strahova@igm.nsc.ru

Институт почвоведения и агрохимии СО РАН, Новосибирск

Территория озерной системы оз. Большое Яровое имеет важное санаторно-курортное значение. Здесь располагается бальнеологическая лечебница, использующая целебные озерные грязи и рапу. Состояние природной среды в этом районе требует постоянного внимания изза нахождения на берегу озера ртутьсодержащих отвалов химического предприятия АО «Алтайхимпром», которое занималось производством оксида ртути. Полученные геохимические данные позволяют использовать их для характеристики озерной системы оз. Большое Яровое в качестве типового объекта .

Озеро располагается в сухостепной зоне, является бессточным, водное питание получает за счет снеговых и грунтовых вод. По составу вод оно было отнесено к сульфатно-хлоридному типу, но в настоящее время перешло в хлоридно-натриевый тип. Общая минерализация воды в озере составляет 170–250 г/л, изменяясь в зависимости от времени года и количества осадков .

Донные отложения представлены илами с присутствием галита и прослойками мирабилита .

В результате стадийной аридизации сформировался сложномозаичный почвенный покров от каштановых почв и черноземов южных солонцеватых до солончаков и солонцов .

Почвы опробованы в 14 разрезах методом трансект-катен, донные отложения — в 15 скважинах. На макро- и микроэлементы пробы проанализированы атомно-абсорбционным методом, на уран и торий — гамма-спектрометрическим. В водных вытяжках определен состав главных подвижных анионов и катионов. Гранулометрический состав почв определен по методу Н.А. Качинского. Для определения химического состава фракций в некоторых почвенных разрезах и керне донных отложений они выделены методом отмучивания .

Н.М. Страховым обосновано положение о том, «что континентальный озерный галогенез и в целом и в деталях есть производное того геологического субстрата, среди которого располагаются солеродные озера» (Страхов, 1962, т. III, стр. 270), а механическая и химическая денудация пород водосборов и их состав определяют и состав осадков континентальных водоемов (Страхов, 1962). Это было подтверждено результатами исследований большого числа малых континентальных озер Сибири (Страховенко, Маликова, 2010). Однако сравнение средних содержаний макро- и микроэлементов в почвах и донных отложениях оз. Большое Яровое показало, что в их распределении имеются особенности. При общем соответствии вариаций среднего макросостава по отдельным разрезам отмечается понижение содержаний в донных осадках Ca и Sr и некоторое увеличение K, Na, Fe, Al и Mn, по сравнению с почвами, при близких значениях по Ва и Mg (Маликова, Страховенко и др., 2012). Существенным является изменение соотношения Са-Al, которое в целом определяет распределение в почвенных разрезах карбонатной и терригенной составляющих. Обычно отношение Al/Са варьирует незначительно, но резко снижается в карбонатизированных горизонтах .

Средние содержания большинства микроэлементов в почвах и донных отложениях близки, но имеются и отличия; особенно они велики в конкретных разрезах (Маликова и др .





, 2012). Наибольшие различия наблюдаются по Zn, Cr, Ni, V, Hg. Однонаправленное изменение содержаний элементов по почвенным разрезам характерно для Fe-Al, Fe-Mn, Fe-Cr, Ni-Co, CrNi, Zn-Cu, Ca-Sr, K-Ba, иногда Mg-Li, Mg-Ni, что определяет главную роль в их распределении терригенной составляющей. В донных отложениях также выявлена сильная корреляционная связь между многими элементами, что связано с их приуроченностью к терригенной компоненте. Важным следствием такого распределения в почвенных разрезах и керне озерных осадков являются близкие средние значения отношений элементов Fe/Al (0,36 и 0,40), Cd/Hg (2,1 и 2,3), Zn/Cu (2,6 и 2,5), Ni/Co (3,2 и 4,0), Mg/Li (479 и 475), Cu/Co (2,4 и 2,5), Pb/Co (1,9

–  –  –

Примечание: по фракциям почв n=30 по 6 разрезам, по фракциям донных отложений n=22 по 4 скважинам VII Всероссийское литологическое совещание 28-31 октября 2013 и 1,9), Cd/Th (0,018 и 0,017), Cr/Ni (2,1 и 2,0), Fe/Cr (422 и 409) и др. При близких интервалах вариации содержаний Са и Al в почвах и донных осадках средние значения Al/Са отношения во втором случае выше, что свидетельствует в целом о более высоком содержании терригенного материала. Это отражается и на тенденции к несколько более высоким средним содержаниям ряда элементов в донных отложениях .

Особенностью засоленных почв водосбора оз. Большое Яровое является снижение вниз по разрезам большинства элементов: Pb, Cu, Cd, Zn, Mn, Cr, V, Fe, Hg, часто Ni и Co, что может быть следствием карбонатизации, а также возрастания в нижних горизонтах водорастворимых форм (анионов HCO 1, Cl1–, SO 2 ), сопровождающееся увеличением подвижности катионов (аналогично Mg2+, Na1+и в ряде случаев Ca2+) .

Содержание макро- и микроэлементов в почвах и донных отложениях в значительной степени определяется их механическим составом. Почвы водосбора озера по механическому составу относятся к средним и легким суглинкам. Для оценки латерального изменения содержаний гранулометрических фракций и распределения элементов проведен такой анализ по трем катенам. Катена I представлена тремя разрезами солонцов и прибрежной скважиной донных отложений. Катена II характеризуется на возвышенной части водосбора каштановыми почвами, а в пониженной части — черноземом южным солонцеватым, солончаком, сильно осолоделым солонцом и двумя скважинами донных отложений на разном удалении от берега .

Катена III — соровым солончаком и солончаковым солонцом в части берега, сложенной карбонатными породами, и двумя скважинами донных осадков, удаленными от берега .

Коэффициенты латеральной дифференциации (L) гранулометрических фракций по этим катенам различаются: колебания L по тонким фракциям составляют в нижних разрезах почв от 1,1 до 2,0. Различия по катенарной дифференциации объясняются как разной морфологией склонов, так и разным составом почвообразующих пород и типов почв .

Сравнение средних содержаний фракции 0,02 мм в почвах и донных отложениях показало следующие интервалы значений: по почвам 2,5–18,4 %, по донным осадкам 5,5–26,5 % .

Таким образом, вариации весьма существенны, и в донных отложениях содержания смещены к более тонкой фракции. Большое значение имеет удаленность скважины от берега; в керне, взятых из скважины недалеко от берега, содержание фракции 0,02 мм около 7 %, а в наиболее удаленной скважине около 21 % .

Средние содержания макро- и микроэлементов во фракциях почв и донных отложений приводятся в таблице (табл. 1). Содержания Fe, Al и большей части микроэлементов повышены в самой тонкой фракции, полученной методом отмучивания (0,02 мм). Практически во всех случаях наблюдаются большие интервалы вариации. Причины этого различны. Если для Pb, Cd, Hg это в основном объясняется неравномерностью возможного загрязнения, то общими причинами являются различия гранулометрического состава почв и донных осадков, а также особенности миграции элементов в озерной системе. Прежде всего это касается Ca и Sr и элементов, распределение которых во фракциях по генетическим горизонтам почв существенно изменяется .

Таблица 2. Соотношение содержаний макро- и микроэлементов во фракциях донных отложений и почв (донный осадок/почва) Фракции Mg Ca K Na Fe Al Mn Ba Sr Cu Zn 2,13 1,17 0,25 0,98 0,46 2,16 1,11 2,43 1,04 1,47 2,00 1,92 0,25–0,16 1,83 0,90 1,10 0,90 1,32 1,10 1,61 1,01 0,98 1,50 1,38 0,16–0,02 1,41 0,88 1,14 0,89 1,11 1,17 1,03 1,02 1,24 0,92 1,08 0,02 1,16 0,37 1,41 1,19 1,37 1,25 0,73 0,91 0,42 0,96 0,97

–  –  –

Содержания макро- и микроэлементов в большинстве фракций донных отложений превышают содержания в почвах (табл. 2), что говорит о значительном влиянии ландшафтногеохимических процессов. Различия, более высокие и более низкие содержания наблюдаются по всем элементам, за исключением Ва. Это свидетельствует о том, что валовый состав осадков зависит от вклада каждой фракции, причем влияние тонких фракций преобладает из-за их значительно большего содержания .

Сравнение содержаний элементов по скважинам в катенах с разной удаленностью их от берега показывает возможную степень этого влияния. В донных отложениях из скважины, расположенной вблизи берега (катена I), наблюдается снижение содержаний Al, Fe, Mn, Cd, Li, Ni, V, Co, Cu, Pb, U, Be, Th, по сравнению со средними содержаниями в почвах. В скважинах, расположенных на удалении от берега, донные осадки содержат больше тонких фракций (катены II и III). Содержание большей части элементов в донных отложениях превышает их средние значения в почвах этих катен (рисунок) .

Соотношение средних содержаний макро- и микроэлементов в системе донные отложения – почвы по трем катенам Таким образом, элементный состав донных отложений соленого озера Большое Яровое определяется многими факторами. Прямая корреляция между содержаниями макро- и микроэлементов в донных осадках и почвах осложняется развитием в почвенном покрове процессов засоления и рассоления с формированием солончаков, солонцов и солодей. Они сопровождаются специфической миграцией элементов, которая приводит как к их аккумуляции, так и выносу. Имеет значение гранулометрический состав почв и донных отложений, который во многом определяется локальными особенностями. Большую роль играют различия содержаний макро- и микроэлементов во фракциях почв и донных осадков. Эти факторы являются главными для засоленных континентальных озерных систем, определяющими их геохимические характеристики .

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 13-05-00341-а .

Литература Маликова И.Н., Страховенко В.Д., Восель Ю.С., Чупина Д.Ю., Устинов М.Т. Некоторые геохимические особенности озерной системы Большое Яровое (Алтайский край) // Современные проблемы геохимии: Материалы Всероссийского совещания (с участием иностранных ученых), посвященного 95-летию со дня рождения академика Л.В. Таусона. Иркутск: Издательство Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 2012. В 3 томах. Т. 1. C. 179–183 .

Страхов Н.М. Основы теории литогенеза. М.: Изд. АН СССР, 1962. Т. I — 212 с., т. III — 550 с .

Страховенко В.Д., Маликова И.Н. Сравнительный анализ элементного и минерального состава донных отложений малых континентальных озер Сибири // Доклады 3-й междунар. конф., Владимир,









 
2018 www.new.pdfm.ru - «Бесплатная электронная библиотека - собрание документов»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.