CC BY
5Некоторые геохимические особенности природно-территориальных комплексов в окрестностях с. Хайрюзово (Камчатский край)_
Камчатский филиал ФГБУН «Тихоокеанский институт географии Дальневосточного отделения РАН», г. Петропавловск-Камчатский, Российская Федерация e-mail: edulchenko@mail.ru
Аннотация. В процессе полевых работ, а также при анализе космо-аэрофотоснимков и карт были выделены 6 природно-территориальных комплексов (ПТК) в окрестностях с. Хайрюзово Камчатского края. Из наиболее крупных рек, взяты пробы воды на макрокомпонентный анализ. Даётся микроэлементная характеристика грунтов и преобладающих типов растений.
Ключевые слова: микроэлементы, природно-территориальные комплексы (ПТК), геохимические особенности, макрокомпонентный анализ.
Введение
В процессе полевых работ, а также при анализе космо- аэрофотоснимков и карт были выделены 6 природно-территориальных комплексов (ПТК) в окрестностях с. Хайрюзово (Камчатский край) по проекту: «Природные ресурсы западного побережья Камчатки: изучение ресурсов и потенциала окружающей среды для развития местной экономики на территориях, традиционно населяемых ительменами» (рис. 1).
Материалы и методы
В ходе пеших, конных, автомобильных, вездеходных, а также корабельных маршрутов, автором выполнено описание ПТК с попутными гидрогеохимическими, геохимическими и биогеохимическими опробованиями.
Опробование во всех выделенных ПТК проводились по стандартным методикам [1]. В камеральный этап, отобранный материал после предварительной подготовки, которая сводится к сушке проб, их усреднению, измельчению, истиранию и озолению, поступил на полный спектральный анализ на 24 элемента и на атомно-адсорбционный анализ для определения содержания ртути (Hg). Лабораторный анализ проводился в Центральной лаборатории Камчатской поисково-съемочной экспедиции, имеющей сертификат на проведение экологических исследований.
Результаты и обсуждение
Сочетание особенностей географического положения, рельефа, климата, геологического строения, гидрогеологического и гидрологического режимов сформировало весьма своеобразную совокупность природно-территориальных комплексов (ПТК) между реками Ковран и Сопочная Камчатского края:
УДК 556.5:550.47 Е. В. Дулъченко
Рис. 1. Природно-территориальные комплексы в окрестностях с. Хайрюзово
Составлено автором
1. ПТК приморских равнин на современном морском и озерном аллювии. Приурочен к Западно-Камчатской низменности, вытянутой узкой полосой вдоль Охотского моря. Представлен ландшафтами торфяно-сфагновых болот, мокрых лугов и кочкарных тундр, сформированных на валунно-галечном и щебенистом материале с песчаным, супесчаным, реже суглинистым и глинистым заполнителями.
2. ПТК слабо всхолмленных поверхностей на среднечетвертичных флювиогляциальных и гляциальных отложениях. Сформированы преимущественно в южной и юго-восточной части изучаемой площади, на крупнообломочных грубоокатанных грунтах с преимущественно суглинистым и глинистым заполнителем, линзами и прослоями весьма пластичных глин, покрытых стланиковой растительностью, реже кустарниковой тундрой и крайне редко -каменноберезняками.
3. ПТК речных долин на древнем и современном аллювии. Этот комплекс имеет спорадическое распространение и приурочен к долинам основных водотоков. Представлен пойменными лесами из тополя, ивы, чозении, ольхи, с шеломайником в сочетании с сырыми высокотравными лугами и пойменными болотами.
4. ПТК плоских водоразделов на неогеновых осадочных и туфогенно-осадочных отложениях. Развит в центральной и северо-западной частях изучаемой площади, приурочен к пологим водоразделам основных водотоков, которые сформированы на смятых в складки осадочных породах. Преимущественно это переслаивание песчаников, аргиллитов, алевролитов с линзами и прослоями углей, кремнистых пород и конкреций. На этих структурах преобладают каменно, реже белоберезняки, с подлеском из ольхового и кедрового стланика, рябины, с высокотравной растительностью. На склонах развиты кочкарные тундры и торфяные болота.
5. ПТК низких гор и холмов на палеогеновых терригенно-осадочных отложениях. Комплекс наиболее хорошо представлен в Утхолокских горах, а также в западных предгорьях Срединного хребта на юго-востоке изучаемой площади. Сформирован на фрагментах складчатых структур, сложенных терригенно-осадочными, метаморфизированными породами, реже вулканогенно-осадочным и вулканогенным материалом и их элювиально-делювиальным чехлом. Как правило, это обособленно стоящие холмы или локальные низкогорные массивы, склоны которых в нижней части покрыты каменноберезниками, в верхней - стланиковой растительностью с преобладанием кедрового стланика. На вершинах встречаются гольцовые тундры.
6. ПТК хребтов и низких гор на меловых вулканогенных образованиях. На изучаемой территории этот комплекс имеет локальное распространение и приурочен к хребтам Медвежий и Пенсантайн, к массиву горы Белой в районе села Хайрюзово и к массиву на юго-востоке площади. Грунтовым субстратом для ПТК служат наиболее древние на изучаемой площади породы - базальты мелового возраста, а также их элювиальные и делювиальные образования. В нижней части склонов наиболее широко развиты каменно, а в районе г. Белой белоберезняки с подлеском из ольхового стланика, рябины, жимолости, иногда кедрового стланика, а также стланиковая растительность, вдоль мелких водотоков - моховые болота. На гольцах и коренных обнажениях развиты накипные лишайники [2, 3].
Основным миграционным путем для микроэлементов в выделенных ПТК служат реки. Из наиболее крупных взяты пробы воды на макрокомпонентный анализ [4, 5] (табл. 1). Грунтовым субстратом для этих ландшафтных форм и рек является галечный, валунно-галечный материал с песчаным, супесчаным, реже -глинистым заполнителем. Гальки и валуны, как правило, хорошо окатаны и представлены осадочными, реже вулканогенными породами. Пески гравелистые и крупные. Материал хорошо отсортирован.
Таблица 1
Основные гидрохимические характеристики наиболее крупных рек изучаемой площади
Река Сегмент реки РИ Солевой состав
Ковран с. Ковран 7.0 ИС0з37С17804 4 С5 10 Mg4
Хайрюзовая устье 7,1 НС035980433 (№+^4^3^20
среднее течение 6,3 3НС0364Б0427 (Na+K)54Caз2Mglз
исток 6,6 НС0з88С112 (Na+K)6зCa25Mgl2
Тихая устье 6,3 НС0386С110
среднее течение 6,2 НС03 89С111 Ca40(Na+K)ззMg27
исток 6,7 НС0374С123 Ca56(Na+K)27Mgl6
Быстрая (Хайрюзвка) устье 7,1 HCOз59SO433 (Na+K)4lCaз9Mg20
среднее течение 6,32 HCOз64SO427 (Na+K)4lCaз2Mglз
Морошечная - 6,2 НТО373Ш1
Сопочная - 6,6 НШз24,4ШЛ Ca10Mg8,9(Na+K)4,l4
Дождевая вода - 6,4 HCOз24,4Cl14,2 Ca>10(Na+K^6M,g5 ^
Составлено по [4, 5]
Микроэлементная характеристика грунтов и преобладающих видов растительности приводится в таблицах 2, 3. Таблицы содержат исходные данные для анализа накопления микроэлементов различными типами растений, наиболее характерных для выделенных ПТК.
Таблица 2
Среднее содержание микроэлементов в почво-грунтах для природно-территориальных комплексов в окрестностях с. Хайрюзово (1х10-4°)
Микроэлементы Распространение в почвах континентов[6] Региональный фон вулканических почв Камчатки [7] ПОЧВО-ГРУНТ
Северная провин ция Южная провин ция 1 ПТК 2 ПТК 3 ПТК 4 ПТК 5 ПТК 6 ПТК
п=13 п=10 п=7 п=11 п=10 п=10
Sc 8 9,98 5,31 15 20 15 18,5 12 17,5
Cu 23 58,86 40 33,3 30 33 32 37 30
РЬ 20 6,27 10 30 30 25 27 27 30
Т1 3700 2953,8 3000 4330 7000 4250 4730 3670 4330
Мп 500 547,66 400 630 1500 675 3760 1500 630
Оа 20 12,32 10 20 30 - 18,7 18 20
V 90 92,37 61,4 90 150 75 130 90 90
Cr 60 43,39 17.7 40 70 53 40 37 40
Ое - - - - 3 3 - - -
N1 20 18,14 6,6 20 30 14 14,2 17 20
Ва 500 396 200 500 700 425 414 400 500
Ве - - - 1 1,5 - 1 - 1
Мо 2 1,72 1,93 2 2 1,6 2 2,3 2
Sn 4 1,66 1,7 2 2 1,6 2 2,8 2
У 25 7,80 10 15 10 15 17 20 15
ы - - - 47 30 38 40 10 47
2г 300 150,58 155,67 200 300 175 200 166 200
АВ 0,1 0.06 0,1 0,7 0,3 3,8 0,5 0,5 0,7
УЬ - - - 2 2 1,8 2 2 2
Zn 60 37,31 21,2 80 100 60 116 117 80
Co 9 6,03 5,9 15 20 12 16 10 15
Sr 220 139,14 40 150 300 25 200 300 150
Sb - - - - - - - - -
Составлено автором с использованием источников [6, 7]
Таблица 3
Среднее содержание микроэлементов в типах растительности природно-территориальных комплексов в окрестностях с. Хайрюзово (1х10-4°)
Микр о элемент Содержание в золе растительности континентов [8] жимолость (Lonlcera caerulea) [9] (ветки с листьями) КЕДРОВЫЙ СТЛАНИК (Pinns pumila) [9] (ветки с хвоей) шишки (кедровый стланик)
1 ПТК 2 3 ПТК 4 ПТК 5 6 ПТК 1 ПТК 2 ПТК 3 ПТК 4 ПТК 5 ПТК 6 ПТК Все ПТК
11=10 Нет данных 11=10 11=10 а я 1 га 11=10 11=10 11=10 и=5 11=13 11=10 11=10 п=8
Sc - - 10 8 - - 10 10 12,5 10 - 9.4
Си 200 35 52 48 40 30 30 45 38 30 40 50
РЪ 50 40 32 40 30 40 20 45 40 40 40 130
Ti 650 450 488 525 300 400 400 350 760 500 400 600
Ми 4800 450 440 440 500 500 500 1000 960 500 1000 775
Ga 1 - 0,6 - - - - - 0.85 - - 0.38
V 30 - - - - - - - - - - 0.8
Cr 35 - - - - - - - 3.1 10 - 9
Ge - - - - - - - - 0.31 - - -
Ni 40 30 23 24 5 15 15 10 40 30 30 30 2
Ba 450 1100 520 566 500 300 500 500 625 300 300 375
Be 2 - - - Й И и Л - - - - - - - -
Mo 12 1.25 1 1.1 1 1 1 1 1.3 1 1 1
Sn 5 1 1 1 1 1 - 1 1 1 1 1
Y 15 10 1 10 - 10 10 10 10 10 1 10
Li 30 - - - - - - - - - - -
Zr 150 60 56 66 50 50 70 65 70 70 70 66
As 0,6 0.05 0.1 0.1 0.1 0.15 0.1 0,25 0.1 0,1 0,1 0,16
Yb - 1 0.1 1 - 1 1 1 1.5 1 1 0,9
Zn 1000 70 220 208 70 100 50 125 170 150 100 225
Co 20 - 3 6.5 - - - 3.5 4.0 - 3 2.9
Sr 800 550 020 600 700 100 1000 - 560 - 100 213
Sb ОД 12,5 20 125 - - - 175 115 300 100 -
Составлено автором с использованием источников [8, 9]
Из литературных источников известны данные о распространении микроэлементов в почвах континентов, а также регионального фона Северной и Южной провинции вулканических почв Камчатки, всего три позиции. С наименьшим содержанием элемента и будем сравнивать. Так, для почво-грунтов отмечено превышение в содержания скандия ^с) - от 2,26 в ПТК низких гор и холмов; до 3,77 в ПТК слабо всхолмленных поверхностей, содержания свинца ^^ - от 3,98 в ПТК речных долин до 4,78 в 1, 2 и 6. ПТК, содержания титана (Т^ - от 1,27 в ПТК до 2,37 в ПТК, марганца (Мп) - от 1,58 в ПТК приморских равнин и ПТК хребтов и низких гор до 9,4 в ПТК плоских водоразделов; для ванадия (V) - от 1,22 в ПТК № 3 до 2.,44 в ПТК № 2. Для галия (ва), хрома (Сг), никеля (№) и бария (Ba) превышения содержания наблюдаются соответственно от 3, 3,95, 4,55 и 3,5 в
ПТК №. 2. Самое большое превышение наблюдается для серебра (Ag) - от 5 до 63,3 во всех ПТК. Для цинка (Zn) - от 1,33 до 5,52, кроме ПТК №3, для кобальта (Co) -от 1,69 до 3,39 по всем ПТК, для стронция (Sr) - от 1,36 до 7,5 во втором и пятом ПТК, а также для молибдена (Mo) - от 1,34 до 1,15 в ПТК № 5. Содержания меди (Cu), олова (Sn) и циркония (Zr) полностью ложатся между содержаниями регионального фона вулканических почв Камчатки и распространением микроэлементов в почвах континентов.
Опять же, из литературных источников известно о содержании элементов в золе растительности континентов [8]. Так, для жимолости (Lonicera caerulea) [9] превышение ванадия (Ba), в порядке убывания, 2,44 в первом ПТК, 1,26 в четвертом ПТК, 1,16 в третьем ПТК и 1,11 в шестом ПТК; для стронция (Sr) - 1,25 в третьем ПТК, для сурьмы (Sb) - 1250 в четвертом ПТК, 200 в третьем ПТК, 125 в первом ПТК. Кедровый стланик (Pinus pumila) [9] демонстрирует превышение для титана (Ti) - 1,17 в четвертом ПТК, ванадия (Ba), в порядке убывания, 1, 39 в ПТК №4, 1.11 в ПТК №№ 2 и 3, стронция (Sr) - 1,25 в ПТК № 2 и сурьме (Sb) - 3000 в ПТК № 5, 1750 в ПТК № 3, 1150 и 1000 в ПТК № 6. Все остальные элементы не превышают содержание микроэлементов в золе растительности континентов.
Выводы
Данные таблицы 1 характеризуют различия химического состава основных рек рассматриваемой территории по разным элементам их протяженности. Кроме этого, данные иллюстрируют общий качественный вынос химических элементов с территории выделенных ПТК в бассейн Охотского моря.
По почво-грунтам больше всего превышений отмечено в ПТК № 2 (7 случаев), ПТК № 5 (5 случаев) и ПТК № 3 (3 случая). ПТК № 3 имеет промывной режим, так как он приурочен к долинам основных водотоков, для ПТК слабо всхолмленных поверхностей (№ 2) на среднечетвертичных флювиогляциальных и гляциальных отложениях, возможно, еще идет активное «выветрвание». Превышения в ПТК №5 - низких гор и холмов на палеогеновых терригенно-осадочных отложениях - объяснить затруднительно.
Приведенные данные могут служить для характеристики различий микроэлементного состава по объединенным на основе сходных признаков рельефа, геологического возраста, выраженности формообразующих процессов, преобладающим типам растительности ПТК.
В результате работ впервые получены биогеохимические характеристики выделенных в ходе исследований природно-территориалных комплексов, между реками Ковран и Сопочная, а также данные о микроэлементном составе ряда ресурсов, традиционно используемых коренным, местным населением и дикими животными.
Во всех рассматриваемых в работе пробах содержание ртути (Hg) не превышает предельно допустимых концентраций (ПДК).
Литература
1. Требования к производству и результатам многоцелевого геохимического картирования масштаба 1: 1000 000 / ИМГРЭ. Москва, 1999. 104 с.
2. Геологическая карта СССР. Масштаб 1: 1000 000 (новая серия). Лист О-57 (58) - Палана. Объяснительная записка / Министертво геологии СССР, ВСЕГЕИ. Л.,1989. 105 с.
3. Дульченко Е. В., Кастен Э. Геохимические особенности природно-территориальных комплексов юга Тигильского района // Ресурсы традиционного природопользования народов Севера и Дальнего Востока. Петропавловск-Камчатский: Камшат, 1996. С. 25-27.
4. Геологическое строение и гидрогеологич. условия бассейнов рек Квачиной, Ковран и Тихой (отчет партии № 626 за 1957 г. По ю-з части листа О-57) / Калинникова Н. Е. Веревкин С. Д. / [Текст] 203 стр., 22 стр. текст. прил. (ВГФ; 5 ГУ; ТГФ). № 780. Ивн. № 1348 // Геологическая изученность СССР т. 23 РСФСР. Камчатская и Курильские острова Сахалинской обл. период 1918 -1960. Вып. 11. Рукописные работы. 486 с. Москва: Недра, 1978. С. 128.
5. Отчет о ком. геол. и гидрогеолог. съемке м. 1:500 000, провед. Пар-ей № 601 в 1955-1956 гг. на З. побережье п-ва Камчатка Матер. к государст. геолог. и гидрогеолог. картам СССР м-ба 1: 500 000 Лист №-57-1,Y11 №-56-Y11,X11 / Составили: Соловьев Н.Е, Толстихин О.Н. Волков К.Г. / [Текст] 279 стр. 202 стр. текст. прил. (ВГФ; ТГФ; ВСЕГЕИ; 5ГУ). № 976. Ивн. № 1358 // Геологическая изученность СССР т. 23 РСФСР. Камчатская и Курильские острова Сахалинской обл. период 1918 - 1960. Вып. 11. Рукописные работы. 486 с. Москва: Недра, 1978. С 139, 140, 175.
6. Ярошевский А. А. Проблемы современной геохимии / А.А. Ярошевский. Новосибирск, 2004. 194 с.
7. Захарихина Л. В. Генетические и геохимические особенности почв Камчатки / Л. В. Захарихина, Ю. С. Литвиненко; Научно-исследовательский геотехнологический центр ДВО РАН. М. : Наука, 2011. 245 с.
8. Добровольский В. В. География микроэлементов. Глобальное рассеяние. М.: Мысль, 1987. 272 с.
9. Якубов В. В. Растения Камчатки: Полевой атлас / В. Якубов. М.: Путь, Истина и Жизнь, 2007. 264 с.
Е. V. Dulchenko
Some geochemical features of natural-territorial complexes in the surroundings of Khayryuzovo village (Kamchatka Region)
Kamchatka branch of the Institution of the Russian Academy of Sciences of the Pacific Institute of Geography, Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences, Petropavlovsk-Kamchatsky, Russian Federation e-mail: edulchenko@mail.ru
Abstract. In the process of field research, as well as in the analysis of satellite and aerial photographs and maps, 6 natural-territorial complexes were identified in the surroundings of Khairyuzovo village, Kamchatka Region. Water samples were taken from the largest rivers for macrocomponent analysis. Microelement characteristics of soils and prevailing types of plants are given.
Keywords: microelements, natural-territorial complexes, geochemical features,
macrocomponent analysis.
References
1. Trebovaniya k proizvodstvu i rezul'tatam mnogocelevogo geohimicheskogo kartirovaniya masshtaba 1: 1000 000 / IMGRE. Moskva, 1999. 104 s. (in Russian)
2. Geologicheskaya karta SSSR. Masshtab 1: 1000 000 (novaya seriya). List O-57 (58) - Palana. Ob"yasnitel'naya zapiska / Ministertvo geologii SSSR, VSEGEI. L.,1989. 105 s. (in Russian)
3. Dul'chenko E. V. Geohimicheskie osobennosti prirodno-territorial'nyh kompleksov yuga Tigil'skogo rajona // Resursy tradicionnogo prirodopol'zovaniya narodov Severa i Dal'nego Vostoka. Petropavlovsk-Kamchatskij: Kamshat, 1996. S. 25-27. (in Russian)
4. Geologicheskoe stroenie i gidrogeologich. usloviya bassejnov rek Kvachinoj, Kovran i Tihoj (otchet partii № 626 za 1957 g. Po yu-z chasti lista O-57) / Kalinnikova N.E. Verevkin S.D. / [Tekst] 203 str., 22 str. tekst. pril. (VGF; 5 GU; TGF). № 780. Ivn. № 1348 // Geologicheskaya izuchennost' SSSR t. 23 RSFSR. Kamchatskaya i Kuril'skie ostrova Sahalinskoj obl. period 1918 - 1960. Vyp. 11. Rukopisnye raboty. 486 s. Moskva: Nedra, 1978. S. 128. (in Russian)
5. Otchet o kom. geol. i gidrogeolog. s"emke m. 1:500 000, proved. Par-ej № 601 v 1955-1956 gg. na Z. poberezh'e p-va Kamchatka Mater. k gosudarst. geolog. i gidrogeolog. kartam SSSR m-ba 1: 500 000 List №-57-1,Y11 №-56-Y11,X11 / Sostavili: Solov'ev N.E, Tolstihin O.N. Volkov K G. / [Tekst] 279 str. 202 str. tekst. pril. (VGF; TGF; VSEGEI; 5GU). № 976. Ivn. № 1358 // Geologicheskaya izuchennost' SSSR t. 23 RSFSR. Kamchatskaya i Kuril'skie ostrova Sahalinskoj obl. period 1918 - 1960. Vyp. 11. Rukopisnye raboty. 486 s. Moskva: Nedra, 1978. S 139, 140, 175. (in Russian)
6. Yaroshevskij A. A. Problemy sovremennoj geohimii / A.A. YAroshevskij. Novosibirsk, 2004. 194 s. (in Russian)
7. Zaharihina L. V. Geneticheskie i geohimicheskie osobennosti pochv Kamchatki / L.V. Zaharihina, YU.S. Litvinenko; Nauchno-issledovatel'skij geotekhnologicheskij centr DVO RAN. M. : Nauka, 2011. 245 s. (in Russian)
8. Dobrovol'skij V. V. Geografiya mikroelementov. Global'noe rasseyanie / V.V. Dobrovol'skij. M.: Mysl', 1987. 272 s. (in Russian)
9. Yakubov V. V. Rasteniya Kamchatki: Polevoj atlas M.: Put', Istina i Zhizn', 2007. 264 s. (in Russian)
Поступила в редакцию 08.11.2022 г.
