CC BY
19УДК 911.9
Семенов Василий Анатольевич Semenov Vasiliy Anatolievich
Канд. геогр. наук, доцент Ph.D. in Geography, Docent Доцент кафедры общеобразовательных дисциплин Associate Professor at the Department of providing general education Российский государственный университет правосудия
Russian state university of justice
ЛАНДШАФТНО-ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И БАЛЬНЕОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ДОЛИНЫ «ИСТОЧНИКИ
ДАЧНЫЕ» НА КАМЧАТКЕ
LANDSCAPE-GEOCHEMICAL CHARACTERISTICS AND BALNEOLOGICAL SIGNIFICANCE OF THE VALLEY «SPRINGS
DACHNYE» ON KAMCHATKA
Аннотация: В статье представлена характеристика биогеоценозов, а также определены геохимические показатели и медико-бальнеологический потенциал грязевулканических проявлений в долине «Источники Дачные» на юге Камчатского края. Определены валовые концентрации 9 оксидов и 12 химических элементов в сопочной глине площадки грязепроявлений севернее Мутновской геоТЭС. Отмечено богатство образцов грязевулканической брекчии органическими веществами, Al2O3, P2O5, хромом, серой, ванадием, в сопоставлении с эталонно-фоновыми образцами. Выявлена ландшафтно-геохимическая уникальность рассматриваемой территории и необходимость зарегулирования туристско-бальнеологической активности на ней.
Abstract: The article presents the characteristics of biogeocenoses, as well as the geochemical indicators and medical and balneological potential of mud-volcanic manifestations in the valley «Springs Dachnye» on the south of the Kamchatka peninsula. The total concentrations of 9 oxides and 12 chemical elements in the clay of the mud-bearing site, situated on the north of the Mutnovskaya geothermal power station, were determined. The richness of samples of mud-volcanic breccia with organic substances, Al2O3, P2O5, chromium, sulfur and vanadium, in comparison with background samples, is noted. The landscape and geochemical uniqueness of the described territory and the need to regulate tourist and balneological activity on it are revealed.
Ключевые слова: грязевые вулканы, геохимическая уникальность, рекреационный потенциал, экстремофилы, флюидная активность.
Keywords: mud volcanoes, geochemical uniqueness, recreational potential, extremophiles, fluid activity.
Введение. Данная статья посвящена изучению грязевых вулканов в Елизовском районе Камчатского края. С грязевой флюидной активностью из стратисферы на дневную поверхность постоянно или периодически извергаются грязевые брекчии и газы, что играет серьёзную роль в ювенильном массообмене вещества в литосфере. И если грязепроявления в Азово-Черноморском [1, с. 915] и Каспийском бассейнах [2, с. 97-98], в зарубежной Европе (Италия, Исландия), в Новой Зеландии и США (Йеллоустоун) давно известны и описаны в литературе [3, с. 48-49], то грязевые вулканы на полуострове Камчатка открыты
совсем недавно. Весьма редкие сведения по вышеназванной проблематике вышли из-под пера специалистов Дальневосточного геологического института ДВО РАН [4, с. 26-43], Кроноцкого заповедника и Научно-исследовательского геотехнологического центра ДВО РАН [5, с. 56-88]. Ландшафтно-геохимический анализ грязевулканических площадок в Елизовском районе слабо затронут в литературе. Это предопределяет актуальность и новизну темы исследования.
Грязевые вулканы - интересный объект для туристических посещений, они невероятно фотогеничны и обладают мощным рекреационно-бальнеологическим потенциалом. Сопочная грязь обладает широкими медико-терапевтическими возможностями (пелоидотерапия), лечит артрит, заболевания мочеполовой системы, ревматизм, радикулит, плекит, полиневрит и проч. [6, с. 43-47]. С грязевой флюидной активностью из земных недр на поверхность доставляется масса минеральных ресурсов: углерод, азот, сера, железо, бром, бор, кобальт, магний, медь, цинк, молибден, йод, алюминий и драгоценнейшее сырьё - редкоземельные элементы [7, с. 626-627]. То есть, обращение к характеру грязевулканической активности на юге Камчатки имеет значительную практическую ценность. Изучаемая проблема - проблема ландшафтно-геохимического анализа и использования человеком грязепроявлений на юге Камчатки. Цель - осуществить биогеоценотическое и геохимическое изучение грязевых вулканов в долине «Источники Дачные» на юге Камчатки. Для достижения данной цели решался следующий круг задач: 1) изучение имеющихся источников информации по теме статьи; 2) проведение пробоотбора в полевых условиях, а также физико-химического анализа образцов сопочной грязи из грязевого вулкана долины «Источники Дачные»; 3) ознакомление широкой общественности с уникальным в природном отношении районом проявления грязевого вулканизма на юге Камчатки. Объект исследования -грязевые вулканы долины «Источники Дачные» на юге Камчатки.
Материалы и методы исследования. В августе 2019 г. нами отобраны образцы сопочной грязи в районе «Дачные термальные источники». Место пробоотбора: Елизовский район Камчатского края, в 80 км от г. Петропавловск-Камчатский, на территории Мутновской геотермальной станции. В 2 км от автомобильной парковки на юг-юго-запад. На южном склоне сопки Скалистая (1414 м), в долине небольшого ручья, притока р. Фальшивая. Всего было отобрано: 9 проб грязевулканической глины и 3 пробы фонового суглинка. Некоторые из этих образцов были подвергнуты лабораторному физико-химическому анализу для определения соответствующих свойств грязевулканического субстрата и сравнения его с фоновыми природными образцами. Пробоотбор производился в хозяйственных перчатках, с помощью деревянной лопатки, сделанной из древесины лиственных пород. Отбиралась глина только из свежих, ещё горячих и влажных извержений, в основном из центральных частей грязевых вулканчиков, с глубины 5-7 см от поверхности. Приводим ниже пример стандартного описания места пробоотбора.
Образец К-1 был отобран из грязевого котла по правому борту безымянного ручья в долине Дачные термальные источники. В 100 м от ближайших строений Мутновской геотэс. 40 см от уреза воды. Координаты
места взятия образца: 52°321'5" с.ш., 158°11756" в.д. Грязевой котёл кипит, грязь постоянно булькает. Запах сероводорода. Серо-голубой цвет глины. Сметана, густая масса. Влажная, уплотнённая. Суглинисто-глинистый механический состав. Образцы взяты на пойме. Растения: гилокомиум, сфагнум, осоки, зелёные мхи, сульфофилы, литофилы, термофилы и экстремофилы. По верхнему окоёму грязевого котла - болотно-зелёная накипь водорослей. В 10 метрах от активного грифона отмечена более разнообразная растительность: спирея, папоротник Pteridшm aquilinum и папоротник Pteris vittata, хвощ, низкорослый ольшаник, осоки, борщевик, иван-чай, шеломайник. По стенкам вулкана - ржаво-бурые железистые включения. Высота НУМ около 800 м.
Далее некоторые из отобранных образцов подвергались рентген-флюоресцентному анализу (РФА) на приборе PW-1600 в ЦЛАВ ГЕОХИ им. Вернадского РАН с 24-канальным анализатором характеристического излучения, а также простейшему анализу методами «мокрой химии».
Результаты исследования. Были определены количественные значения (в % от навески) 9 оксидов химических элементов. Выявлено богатство образца из грязевого вулкана (К-1), в сравнении с фоновым образцом (К-9), в отношении органических веществ (фракции нефти и нафталаны, крахмал, белки и жиры, селен, частички почвы); этот показатель характеризует ППП (табл. 1). Образец из грязевого вулкана также богаче Al2O3 и P2O5, в сравнении с фоновым образцом. Фоновый образец, будучи менее насыщен органическими веществами, выделяется на фоне образца из грязевого вулкана насыщенностью: SiO2, TiO2, Fe2O3, K2O, CaO, MgO и Na2O. Причём количество соединений кремния, алюминия и титана в отобранной пробе вполне позволяют открыть здесь новое месторождение этих металлов.
Таблица 1. Результаты РФА-анализа образцов глины из грязевого вулкана (К-1) и фонового образца ^ (К-9) в ГЕОХИ им. В.И. Вернадского, оксиды.
Образец ШШ* БЮ2 А1203 ТЮ2 Fe203 К20 СаО Mg0 N20 Р205
% % % % % % % % % %
К-1 15,58 41,14 25,88 1,3 7,34 0,33 0,8 0,42 0,2 0,29
К-9 10,46 54,41 20,15 1,52 8,00 1,05 1,56 0,53 1,06 0,24
*ППП - потеря при прокаливании.
Также были определены количественные значения (в % от навески) 12 химических элементов. Выявлено богатство образца из грязевого вулкана (К-1) Сг, S, V, в сравнении с фоновым образцом (К-9) (табл. 2). Опять же концентрации Сг, S, V в рассматриваемом грязевом вулкане позволяют начать здесь разработку данных химических элементов, экономически это было бы вполне рентабельно. Другое дело - вопрос экологии, следует ли разрушать этот хрупкий и по-своему уникальный образец природы, коим являются Источники Дачные?! Фоновый образец выделяется на фоне образца из грязевого вулкана насыщенностью: Со, М, Си, Rb, Y, Zr, МЬ, Ba. Причём количество соединений кобальта, стронция, иттрия, циркония и ниобия в отобранной пробе вполне позволяют открыть здесь
новое месторождение этих металлов. Но опять же возникает вопрос, стоит ли это делать с позиций сохранения окружающей среды этого неповторимого места.
Таблица 2. Результаты РФА-анализа глины из грязевого вулкана (К-1) и фонового образца (К-9) в ГЕОХИ им. В.И. Вернадского, химические элементы.
Образец Сг Б V Со N1 Си
% % % % % %
К-1 0,0077 6,66 0,0351 0,002 0,0006 0,0033
К-9 0,0072 0,26 0,013 0,0021 0,0017 0,0040
Образец яь Бг У 2г № Ва
% % % % % %
К-1 0,0008 0,025 0,0019 0,021 0,0010 0,041
К-9 0,0031 0,043 0,0046 0,038 0,0013 0,093
Сложности, возникшие при инструментальном определении концентрации серы и её соединений в образцах, отобранных из центральных частей грязевых вулканов, позволяет нам предполагать значительное содержание теллура в исследуемых пробах.
В грязевулканическом образце К-1 отмечен тёмно-серый цвет и резкий прогоркло-кисловатый запах грязи, обилие минеральных частиц тонкодисперсной фракции. Показатель рНводн. характеризуется как кислый (45), отмечено значительное содержание гидрокарбонат-ионов в водном растворе, высокая жёсткость экстракции, и полное отсутствие хлорид-ионов. Выявлено большое содержание сульфат-ионов и соединений серы, а также обилие ионов железа в исследуемом образце. В фоновом образце К-9, отобранном в 30 м от грязевого вулкана, отмечен серо-коричнево-болотный цвет и болотистый запах сырой земли, обилие минеральных включений супесчаной и суглинистой фракций. Показатель рНводн. характеризуется как нейтральный (7), отмечено почти полное отсутствие гидрокарбонат-ионов в водном растворе, низкая жёсткость экстракции, и наличие хлорид-ионов. Выявлено крайне небольшое содержание сульфат-ионов и ионов железа в исследуемом образце.
Обсуждение. Образцы из грязевого вулкана (К-1) и с фоновой территории (К-9) обнаруживают, по данным лабораторных исследований автора, совершенно различные физико-химические свойства. Это говорит о том, что грязевые вулканы коренным образом меняют свойства ландшафта в местах грязепроявлений, создавая уникальные условия для произрастания растений-термофилов и иных эндемичных видов.
Существенные геохимические отличия образцов грязевой брекчии от фоновых образцов позволяют нам с уверенностью говорить о геохимической уникальности площадки грязепроявлений близ Мутновской геоТЭС. Общий изумрудно-зелёный фон травянистых растений здесь смешивается с ртутно-серым цветом грязевых вулканов и багрово-марсианским ландшафтом пойменного наилка. Литофильные лишайники окрашены буквально всеми
цветами радуги. Источники Дачные крайне живописны. Во многих местах долины не покидает ощущение, что вы на другой планете.
Ландшафтная и геохимическая неповторимость долины «Источники Дачные» позволяет автору предложить присуждение данной территории статуса Памятника природы регионального значения, ввести жёсткий контроль государства за туристско-рекреационной активностью в этом месте. Требуется ввести небольшой экологический сбор, чтобы проложить деревянные мостки и перильца, чтобы минимизировать тропинчатую эрозию и вытаптывание уникальных растений. В нижней части долины следует увеличить количество и качество грязевых проточных горячих ванн, облицевать их керамической плиткой, оборудовать раздевалки. Повсеместные выбросы радоновых паровых струй оказывают существенный позитивный эффект на здоровье, только необходимо его дозировать. Голубовато-серая грязевая глина омолаживает кожу и очень хорошо лепится, почти как пластилин. Словом, при правильном использовании, здоровьесберегающий потенциал долины «Источники Дачные» трудно переоценить.
Заключение. Таким образом, мы постарались внести свой вклад в изучение феномена грязевого вулканизма на юге Камчатки и раскрытие его ландшафтно-геохимических особенностей. Мы выяснили, что сопочные глины грязевых вулканов Дачных термальных источников имеют кислый показатель рН, в них отмечено значительное содержание гидрокарбонат-ионов и сульфат-ионов и полное отсутствие хлорид-ионов. Также мы лабораторно подтвердили значительные концентрации в сопочных грязях органических веществ, A12O3 и P2O5, Cr, S, V, причём последние три химических элемента можно было бы даже промышленно добывать в этих местах. Однако мы советуем не начинать здесь разработку полезных ископаемых, а призываем постараться сохранить это уникальное место термо- и грязепроявления, использовать его лечебный и рекреационный потенциал, зарегулировать здесь туристическую активность, ввести небольшой финансовый сбор за посещение Дачных термальных источников, следить за сохранением окружающей среди в регионе.
Библиографический список:
1. Рахманов P.P. Грязевые вулканы и их значение в прогнозировании газонефтеносности недр. М.: Недра, 1987. 174 с.
2. Кулакова Л.С., Лебедев Л.И. Некоторые черты грязевого вулканизма в Южном Каспии // Каспийское море. Вопросы геологии и геоморфологии. М.: Наука, 1990. С. 96-104.
3. Холодов В.Н. О природе грязевых вулканов // Природа: научный журнал. 2002. № 11 (1047). С. 47-58.
4. Бортникова С.Б., Гавриленко Г.М., Бессонова Е.П. и др. Гидрогеохимия термальных источников вулкана Мутновский (южная Камчатка) // Вулканология и сейсмология. 2009. №6. С. 26-43.
5. Добрецов Н.Л., Лазарева Е.В. Жмодик С.М. и др. Геологические, гидрогеохимические и микробиологические особенности нефтяной площадки кальдеры Узон (Камчатка) // Геология и геофизика. 2015. Т. 56. № 1-2. С. 56-88.
6. Ежов В.В., Маркович О.В., Васенко В.И. Бальнеологические свойства и терапевтические эффекты вулканических грязей // Вестник физиотерапии и курортологии. 2017. Т. 23. №4. С. 43-47.
7. Лаврушин В.Ю., Поляк Б.Г., Прасолов Э.М. и др. Источники вещества в продуктах грязевого вулканизма (по изотопным, гидрохимическим и геологическим данным) // Литология и полезные ископаемые. 1996. № 6. С. 625647.
© В.А. Семенов, 2021
