CC BY
53
УДК 624.131.1. (571.5)
ПРОЦЕССЫ ЭОЛОВОЙ СЕДИМЕНТАЦИИ В ПРИБАЙКАЛЬЕ
© Т.Г. Рященко1, В.В. Акулова2, М.Н. Рубцова3
1,2,3Институт земной коры СО РАН, 664033, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 128. 1Иркутский государственный технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
На примере Прибайкалья рассмотрены процессы эоловой седиментации, которые происходили в позднем плейстоцене и продолжаются в голоцене. Они привели к формированию эолового комплекса лессовидных отложений, представленных супесями и связными (облессованными) песками (vQ3 -4), а также современных перевевае-мых песков (vQ4), с которыми связано развитие особого типа ландшафтов. В качестве гипотезы предполагается возможность периодического участия продуктов эолового переноса при накоплении континентальных лессовых толщ Приангарья и донных осадков озера Байкал. Ил. 5. Табл. 2. Библиогр. 10 назв.
Ключевые слова: эоловая седиментация; лессовидные отложения; связные пески; гранулометрический и минеральный составы; минералы-пришельцы.
EOLIAN SEDIMENTATION PROCESSES IN PRIBAIKALYE T.G. Ryashchenko, V.V. Akulova, M.N. Rubtsova
Institute of the Earth's Crust SB RAS, 128 Lermontov St., Irkutsk, 664033, Russia. Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.
The processes of eolian sedimentation taken place in the Late Pleistocene-Early Holocene are considered on the example of the Pribaikalye. They gave rise to the formation of eolian complex of loessial deposits represented by sandy loams and cohesive sands (vQ3-4) and modern eolian sands (vQ4) related to the development of a particular landscape type. The article suggests a hypothesis on the recurrent participation of eolian process products in the accumulation of continental loessial strata of Priangarye and bottom sediments of the lake Baikal. 5 figures. 2 tables. 10 sources.
Key words: eolian sedimentation; loessial deposits; cohesive sands; granulometric and mineralogical composition; alien minerals.
Проблема реконструкции условий формирования четвертичных отложений юга Восточной Сибири включает вопросы, связанные с процессами лессового литогенеза и характеристикой моделей, предлагаемых для Приангарья (комбинированная), Забайкалья (про-лювиальная) и Прибайкалья (эоловая) [7, 9, 10]. Особое место при этом занимает изучение процессов эоловой седиментации на примере Прибайкалья. Происходили данные процессы в позднем плейстоцене-голоцене и привели к формированию маломощных (до 3 м) покровных лессовидных отложений и дюнного микрорельефа в районах распространения древних и молодых эоловых песков; кроме того, они принимали участие в накоплении осадков озера Байкал (рис. 1).
Эоловый комплекс лессовидных отложений представляют супеси и связные пески (у03 ^03-4). Они распространены в бассейне р. Селенги на по-
верхности аллювиальных песков 10-25-метровой террасы и в Тункинской впадине, где с резким несогласием залегают на дресвяных и песчано-галечных образованиях аносовской свиты верхнего неогена, пиро-кластических скальных породах триаса (?), водно-ледниковых песчано-галечных отложениях среднего плейстоцена (рис. 1, 2).
Четкая граница лессовидных отложений и различных по составу подстилающих образований свидетельствует о ведущей роли эолового фактора. Для территории Иркутского амфитеатра (Верхнее Приан-гарье) лессовые покровы второй-пятой террас Ангары и ее притоков мощностью до 15-20 м являются, вероятнее всего, продуктом делювиальных процессов с периодическим участием эоловой аккумуляции [5]. В Прибайкалье наблюдается обратная картина: маломощные лессовидные супеси и связные пески на по-
1 Рященко Тамара Гурьевна, доктор геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник, профессор кафедры прикладной геологии Института недропользования, тел.: (3952) 426133, e-mail: [email protected]
Ryashchenko Tamara, Doctor of Geological and Mineralogical sciences, Leading Researcher, Professor of the Department of the Applied Geology of the Institute on Subsoil Use, tel.: (3952) 426133, e-mail: [email protected]
2Акулова Варвара Викторовна, кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник, тел.: (3952) 510224, e-mail: [email protected]
Akulova Varvara, Candidate of Geological and Mineralogical sciences, Senior Researcher, tel.: (3952) 510224, e-mail: [email protected]
3Рубцова Мария Николаевна, аспирант, инженер аналитического центра, тел.: (3952) 426133, e-mail: [email protected] Rubtsova Maria, Postgraduate, Engineer of the Analytical Center, tel.: (3952) 426133, e-mail: [email protected]
Л
N
Рис. 1. Схема расположения участков исследований эоловых отложений в Прибайкалье: 1 - бассейн р. Селенги;
2 - Тункинская впадина: 2а - район деревни Еловки, 2б - старый шурф в районе вулкана «Тальская вершина», 2 - урочище Бадары, 2 - Хойтогольская впадина, 2 - Туранский карьер; 3 - Приангарье: 3а - Верхнее Приангарье, 3б- карьер «Новоразводная» в районе г. Иркутска; 4 - Академический хребет
верхности надпойменных террас и других геоморфологических элементов являются преимущественно эоловыми комплексами (vQ33-vQ3-4).
При исследовании эолового комплекса лессовидных отложений использованы результаты радиоуглеродных датировок (14С) погребенных почвенных горизонтов, зафиксированных в некоторых разрезах; анализы выполнены в лаборатории палеогеографии и геохронологии четвертичного периода факультета географии и геоэкологии Санкт-Петербургского государственного университета (табл. 1).
Лессовидные супеси вскрываются в верховье крупного оврага в районе д. Еловки (виден на аэрофотоснимках 1937 г.), их мощность 1,5-2,0 м, залегают на неогеновых отложениях пролювиального комплекса, представленных слоистой дресвяной толщей. Выделены следующие циклы эрозионного процесса: ранний ^1-2?) - произошло заложение эрозионной формы
в неогеновых отложениях; средний ^3-4?) - процесс затухает, формируются озерные и пролювиально-делювиальные фации отложений мощностью до 4 м, на водоразделах и верхних частях склонов на неогеновом субстрате образуются маломощные эоловые лессовые покровы современный ^42-3) - в свя-
зи с неотектоническим поднятием территории активизируется эрозионный процесс, прорезаются легко размываемые супесчаные толщи, частично неогеновые конгломераты и дресвяные пески, и этот материал периодически выносится временными водотоками на пойму р. Еловки, образуя конус выноса, время формирования которого соответствует позднему голоцену. Возраст погребенной почвы, которая разделяет аллювий поймы р. Еловки и перекрывающий его пролювий, - 1040 ± 40 л.н. (табл. 1).
Результаты определения радиоуглеродным методом абсолютного возраста образцов погребенных почв
Таблица 1
Район Номер образца -интервал отбора, м Лабораторный номер Радиоуглеродный возраст, лет Календарный возраст, лет*
Пойма реки Еловки Т4 -1,63-1,86 ЛУ-5570 1040±40 985 ± 60
Вулкан «Тальская вершина» (старый шурф) Т10 - 1,66-1,80 ЛУ-5573 > 30400
* Календарный возраст определен по калибровочной кривой Стувера-Пирсона (Radiocarbon vol. 40, № 30, 1998) c использованием компьютерной программы CAL25.
На поверхности осадочно-вулканогенных пород (Тункинская впадина, район д. Цаганур) описаны эоловые покровы лессовидных отложений мощностью до 3 м. В разрезе старого шурфа установлены два цикла их накопления: нижний (интервал 1,6-2,8 м) с горизонтом погребенной почвы (абсолютный возраст > 30400 л.н.); верхний (интервал 1,6-0,7 м) со следами криогенных воздействий в начале цикла (табл. 1). Следовательно, можно предполагать, что формирование нижнего циклита происходило в позднем плейстоцене, верхнего - раннем голоцене.
В разрезе «Туранский» на правобережье Иркута в районе Дацана лессовидные отложения (1,5-2,5 м), представленные связными песками, имеют четкую границу с гравийно-галечными неогеновыми отложе-
ниями (рис. 2,б). Они являются эоловыми образованиями (у03_4), которые на стадии седиментогенеза были обычными песками, но наложенные процессы лессового литогенеза, которые действовали в постдиагене-тическую стадию «жизни» песчаного эолового покрова позднего плейстоцена-раннего голоцена в условиях перигляциального (семиаридного холодного) режима, превратили обычные пески в нестандартную разновидность с лессовыми признаками: в результате криогенных воздействий появились макропоры, сформировалась агрегированно-скелетная микроструктура, возникла связность между агрегатами и первичными частицами, увеличились пылеватость и карбонат-ность, в некоторых случаях фиксируется просадоч-ность.
Рис. 2. Эоловый комплекс лессовидных отложений, залегающий на пирокластических скальных породах триаса (а) и песчано-галечных образованиях аносовской свиты верхнего неогена (б)
Эоловый комплекс песчаных отложений. Древние песчаные толщи в голоцене, включая исторический период, подвергались перевеванию, создавая особый тип ландшафтов в Прибайкалье (рис. 3). Так, Тункинская долина представляет собой субширотный ветровой туннель западного направления, что способствует распространению современных эоловых песчаных массивов в предгорьях Восточных Саян. В западной части долины (Хойтогольская впадина) господствуют лежачие и вегетативные дюны, в равнинной части (урочище Бадары) эоловые отложения залегают в виде куполовидных дюн, диаметр которых достигает 75 м, высота около 3 м, удаленность друг от друга более 0,5 км [8].
Представляем некоторую информацию о составе современных эоловых песков. В урочище Бадары шурфом вскрыты светло-серые пески куполовидной дюны до глубины 1,9 м. По гранулометрическому составу отложения относятся к мелкозернистым пескам (содержание фракции 0,25-0,10 мм более 80%). По данным минералогического анализа пески являются аркозовыми: количество кварца составляет более 50%, плагиоклаза - до 44%; в тяжелой фракции преобладают амфиболы (до 39%), пироксены (до 21%), гранаты (до 14%), см. рис. 4.
Современные перевеиваемые пески Хойтоголь-ской впадины незначительно отличаются от вышеописанных эоловых образований. Они являются средне-зернистыми (преобладает фракция 0,5-0,25 мм), характеризуются более высоким содержанием кварца (68%), но по минеральному составу относятся к группе аркозовых песков. Среди минералов тяжелой фракции
также отмечено преобладание гранат-пироксен-амфиболовой ассоциации (соответственно - 15%, 25%, 42%).
Эоловая седиментация и формирование донных осадков Байкала. Одновременно с эоловой седиментацией на суше аналогичный процесс происходил на озере Байкал. Об участии эолового материала в накоплении донных осадков Байкала имеется обширная литература [4, 1, 2 и др.]. Совсем недавно появилась статья [3], в которой авторы делают вывод о том, что повышенное содержание хлоритоида в пробах позднеплейстоценовых осадков подводного Академического хребта Байкала связано с интенсивным ветровым переносом именно в это время.
В монографии инженерно-геологического плана [6] также высказана идея об одновременной эоловой седиментации при накоплении лессовых толщ в Верхнем Приангарье и донных осадков в районе Академического хребта озера Байкал. Для доказательства этого тезиса было проведено сопоставление континентального разреза Ангаро-Ушаковского междуречья (скв. 273 на правобережном придолинном склоне Ангары в микрорайоне Солнечный г. Иркутска) с разрезом скв. ВДР-1-93. В континентальной толще установлено закономерное уменьшение содержания амфиболов по глубине при одновременном увеличении гранатов, которые являются ведущим минералом субстрата - пород юрской угленосной формации (табл. 2). Графики распределения амфиболов в скв. ВДР-1-93 также подтверждают повышенное содержание этих минералов в верхней (0-40 м) и средней (40-70 м) зонах [6].
Рис. 4. Диаграммы распределения гранулометрического и минерального состава эоловых песков в разрезе шурфа (урочище Бадары). Гранулометрический состав отложений: 1 - содержание фракции 0,5-0,25 мм, 2 - 0,25-0,1 мм, 3 - < 0,1 мм; минеральный состав легкой фракции: 4 - кварц, 5 - плагиоклаз, 6 - калиевый полевой шпат, 7 - обломки пород; состав тяжелой фракции: 8 - магнетит, 9 - ильменит, 10 - гр. амфиболов, 11 - гранаты, 12 - гр. пироксенов, 13 - сфен, 14 - гр. эпидота, 15 - прочие минералы
Таблица 2
Содержание амфиболов и гранатов в составе тяжелой фракции, % (Верхнее Приангарье, скв. 273)
Интервал, м Зона Амфиболы Гранаты
0-11 III 15-40 6-13
11- 7 II 5-32 11-16
17-21 I 1-5 14-34
21-25 Элювиальная зона пород юрской формации < 1 до 62
Таким образом, амфиболы можно считать минералами-пришельцами при формировании лессовых отложений на суше. Активизация эоловых процессов произошла в условиях похолодания климата в позднем плейстоцене и определила коррелятность континентальных и аквальных отложений.
Если источником хлоритоидов в донных осадках Байкала могли быть сланцы анайской свиты верховьев Лены [3], то источником амфиболов (это минералы-пришельцы в континентальной лессовой толще и донных осадках Байкала) могли быть зандровые песчаные поля Присаянья и неогеновые пролювиально-аллювиально-озерные песчаные и глинистые отложения присаянских депрессий: материал периодически переносился северо-западными и западными ветрами в условиях перигляциального режима позднего плей-стоцена-раннего голоцена.
Итак, к числу минералов-пришельцев в континентальных лессовых толщах (район Иркутска) и донных осадках Байкала (Академический хребет), появление которых обязано эоловой седиментации, можно отне-
сти амфиболы и хлоритоиды. Мы располагаем еще одним интересным фактом, связанным с концентрацией некоторых микроэлементов, в частности хрома. Содержание этого элемента детально определялось в разрезе карьера «Новоразводная» (окрестности г. Иркутска), где были отобраны 23 образца через 20 см в интервале 0,3-6,0 м и построен график его распределения по глубине (рис. 5).
Четко фиксируются пики, которым соответствует резкое (в 8-12 раз) падение содержания хрома. Если следовать нашей гипотезе, можно предположить, что в определенные периоды эоловые процессы прекращались, и тогда элементарные слои, обедненные хромом, формировались только за счет делювиального сноса. Судя по графику, для верхнего лессового циклита отмечается определенная ритмичность в накоплении толщи; содержание хрома вне пиков достаточно стабильно (110-140 ррт), следовательно, эоловые процессы занимают в этот период ведущее место. По всей вероятности, хром - это «элемент-пришелец».
О 50 100 150 О -I-'-1-1 ррт
i
м
Рис. 5. Изменение содержания хрома в лессовых отложениях (карьер «Новоразводная»)
В заключение сделаем краткие выводы:
1. Процессы эоловой седиментации в Прибайкалье (поздний плейстоцен-голоцен) привели к формированию лессовидных отложений ^3_4) и перевеиваемых песков ^4).
2. Современные эоловые пески, образующие различные дюны, являются средне- и мелкозернистыми и в основном состоят из кварца и плагиоклаза с незначительной примесью тяжелых минералов, среди которых преобладают амфиболы, диопсид и гранаты.
3. Эоловая седиментация происходила одновременно в континентальных (скв. 273) и аквальных (скв. ВДР-1-93 - донные осадки Байкала, хребет Академический) условиях, что подтверждается присутствием минералов-пришельцев: амфиболов и хлори-тоидов; возможно, таким же чужеродным компонентом в составе микроэлементов лессовидной супеси (карьер «Новоразводная») является хром.
Статья поступила 09.08.2014 г.
1. Агафонов Б.П. Экзолитодинамика Байкальской рифто-вой зоны. Новосибирск: Наука, 1990. 176 с.
2. Вологина Е.Г., Потемкин В.Л. Характеристика эолового переноса в зимний период в районе Академического хребта озера Байкал // Геология и геофизика. 2001. Т. 42 (1-2). С. 254-257.
3. Вологина Е.Г., Федотов А.П. Хлоритоид в донных осадках Академического хребта озера Байкал - индикатор эолового переноса // Геология и геофизика. 2013. № 1. С. 72-82.
4. Вотинцев К.К., Мещерякова А.И. Роль эолового переноса в формировании донных отложений и химического состава вод Байкала // Докл. АН СССР. 1961. Т. 141 (6). С. 14261428.
5. Рященко Т.Г. Региональное грунтоведение (Восточная Сибирь). Иркутск: Институт земной коры СО РАН, 2010. 287 с.
ский список
6. Рященко Т.Г., Акулова В.В. Грунты юга Восточной Сибири и Монголии. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1998. 156 с.
7. Рященко Т.Г., Акулова В.В., Ербаева М.А. Формирование лессовидных отложений Забайкалья (на примере ключевых участков) // География и природные ресурсы. 2012. № 4. С. 117-125.
8. Akulov N.I., Rubtsova M.N. Aeolian deposits of rift zones // Quaternary International. 2011. № 234 (1-2). P. 190-201.
9. Ryashchenko T.G., Akulova V.V. & Erbaev M.A. Loessial soils of Priangaria, Transbaikalia, Mongolia and northwestern China // Quaternary International. 2008. № 179. P. 90-95.
10. Ryashchenko T.G., Akulova V.V. & Ukhova N.N. Processes loessal lithogenesis during the Pleistocene - holocene (south of the Eastern Siberia) // Quaternary International. 2011. № 240. P. 150-155.
УДК 613:614
ОЦЕНКА РЕТРОСПЕКТИВНЫХ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ РИСКОВ НА АЛЮМИНИЕВЫХ ПРЕДПРИЯТИХ ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ
© С.С. Тимофеева1, С.С. Тимофеев2
Иркутский государственный технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Рассмотрены основные производители алюминия в мире, России и современное состояние алюминиевой промышленности. Представлены расчеты профессиональных рисков основных специальностей по данным отчетности по травматизму и профессиональной заболеваемости в отрасли. Проведено сравнение двух производителей алюминия в Иркутской области: Братского и Иркутского алюминиевых заводов. Ил. 4. Табл. 4. Библиогр. 7 назв.
Ключевые слова: алюминиевая промышленность; вредные и опасные производственные факторы; условия труда; профессиональный риск.
1Тимофеева Светлана Семеновна, доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности, тел.: (3952) 405l 06.
Timofeeva Svetlana, Doctor of technical sciences, Professor, Head of the Department of Industrial Ecology and Safety of Life Activity, tel.: (3952) 405106.
2Тимофеев Семен Сергеевич, старший преподаватель кафедры промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности, тел.: (3952) 405671.
Timofeev Semen, Senior Lecturer of the Department of Industrial Ecology and Safety of Life Activity, tel.: (3952) 405671.
