CC BY
55
приконтактовая западная часть - до 60 м /сут; восточная часть (50-100 м от контакта) - до 150 м2/сут. Коэффициент приёмистости скважин составляет 0,541,93 м3/чхм.
Заключение. Завершая рассмотрение используемых АК «АЛРОСА» способов удаления загрязненных стоков в существующие природные и формируемые техноприродные резервуары криолитозоны, можно суммировать полученные результаты исследований в следующих основных выводах. Развитие на территории Якутии мощной толщи ММП, обладающей экранирующими свойствами, позволяет использовать этот естественный благоприятный фактор в природоохранных направлениях. Представляя историю геологического и криогидрогеологического развития региона, оценивая генетическую приуроченность возможных коллекторов в геологических образованиях, рассматривая седиментационные, структурно-тектонические и
другие факторы в формировании емкостей породных массивов, можно с определенной степенью достоверности прогнозировать перспективность многих объектов для закачки стоков. В целом, при принятии решения о геологической среде и месте захоронения, утилизации, обратной закачке жидких отходов необходимо сделать обоснованный выбор из множества альтернативных вариантов, а также учесть особенности криогидрогеологических условий, в которых данный процесс осуществляется.
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках проекта № 2010-218-01-001 «Создание комплексной экологически безопасной инновационной технологии добычи и переработки алмазоносных руд в условиях Крайнего Севера», выполняемого с участием АК «АЛРОСА» (ЗАО) и ФГАОУ ВПО «Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова».
Библиографический список
1. Букин Г.Н., Иост Н.А., Майданенко Г.Ю. Утилизация дренажных и сточных вод рудника «Интернациональный» в сложных гидрохимических условиях // Горный журнал. 2004. № 5. С. 73-76.
2. Вигандт В.А. Опыт сооружения и эксплуатации обратной закачки дренажных вод карьера «Мир» // Горный журнал. 1994. № 9. С. 60-62.
3. Гаев А.Я., Щугорев В.Д., Бутолин А.П. Подземные резервуары: Условия строительства, освоения и технология эксплуатации. Л.: Недра, 1986. 223 с.
4. Гольдберг В.М., Скворцов Н.П., Лукьянчикова Л.Г. Подземное захоронение промышленных сточных вод. М.: Недра, 1994. 282 с.
5. Долгих С.Н., Мауль В.К. Опыт строительства и эксплуатации бессточных хвостохранилищ в условиях Крайнего Севера // Горный журнал. 1996. № 7-8. С. 26-28.
6. Дроздов А.В. Захоронение дренажных рассолов в много-летнемерзлых породах (на примере криолитозоны Сибирской платформы). Иркутск: Изд-во ИГТУ, 2007. 296 с.
УДК 550.42(571.53)
РУДНЫЕ И РЕДКИЕ ХИМИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ ПРИБАЙКАЛЬЯ (КОРЕННЫЕ ПОРОДЫ, ПОЧВЫ, ДОННЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ)
1 9
Н.А.Китаев1, В.И.Гребенщикова2
Институт геохимии им. В.И.Виноградова СО РАН, 664033, г. Иркутск, ул. Фаворского, 1а.
Изучены содержания и распределения рудных и редких химических элементов (Sc, Ga, Y, Yb, La, Li, Rb, Cs, Zr, Nb, Au, Ag, Sn, Mo) в основных компонентах окружающей среды (коренные породы, почвы, донные отложения) в Прибайкалье, полученные на основе мелкомасштабного (1:1000000) эколого-геохимического картирования. Рассматривается распределение химических элементов в различных структурно-формационных зонах и геохимические особенности региона в пределах Байкальского полигона. Ил. 1. Табл. 1. Библиогр. 7.
Ключевые слова: рудные и редкие элементы; окружающая среда; коренные породы; почвы; донные отложения.
ORE AND RARE CHEMICAL ELEMENTS IN THE ENVIRONMENT OF TRANS-BAIKAL REGION (BASEMENT ROCKS, SOILS, BED SILT) NA Kitaev, V.I. Grebenshchikova
Institute of Geochemistry named after V.I. Vinogradov SB RAS, 1a, Favorsky St., Irkutsk, 664033.
The article studies the contents and distribution of ore and rare chemical elements (Sc, Ga, Y, Yb, La, Li, Rb, Cs, Zr, Nb, Au, Ag, Sn, Mo) in the basic components of environment (basement rocks, soils, bed silt) in the Trans-Baikal Region, which were derived from the small-scale (1:1000000) eco-geochemical mapping. The distribution of chemical elements in different structural and formational zones and geochemical features of the region in the Baikal polygon are examined.
1Китаев Наум Анисимович, ведущий научный сотрудник, кандидат геолого-минералогических наук, тел.: (3952)426149, email: vgreb@igc.irk.ru
Kitaev Naum, Leading research worker, Candidate of Geological and Mineralogical sciences, tel.: (3952)426149, e-mail: vgreb@igc.irk.ru
2Гребенщикова Валентина Ивановна, доктор геолого-минералогических наук, тел.: (3952)426600, e-mail: vgreb@igc.irk.ru
Grebenshchikova Valentina, Doctor of Geological and Mineralogical Sciences, tel.: (3952) 426600, e-mail: vgreb@igc.irk.ru
1 figure. 1 table. 7 sources.
Key words: ore and rare elements; environment; basement rocks; soils; bed silt.
Схемы расположения структурно-формационных и ландшафтных зон показаны на рисунке.
Результаты исследования. Анализ параметров распределения содержаний химических элементов (таблица) показал, что полученные данные для таких элементов, как Sc, Ga, Y, Yb, Zr, Nb, La, Ы, Cs, Rb, Au, Sn, Mo являются достоверными, так как количество проб, в которых содержание этих элементов ниже чувствительности анализа, составляет не более 20%, лишь для La, Cs и Rb оно достигает 40%. Для остальных элементов Д Ge, Bi, W, Cd, Ce) данные анализа не достоверны, поскольку содержания этих элементов выше чувствительности анализа фиксируются лишь, как правило, не более чем в 10-20% проб, а в некоторых компонентах окружающей среды - не более, чем в 1-5% проб [4], и в связи с этим они не рассматриваются. __
Ги 11 Мг^зттн
Схема структурно-тектонического и ландшафтно-геохимического районирования территории
Южного Прибайкалья [2, 3, 4]: 1 - структурно-формационные зоны: I - Ангаро-Ленская (1а - Ленская подзона - карбонатно-глинистые (Фз), карбонатно-галогенно-гипсоносные и алевролит-песчаниковые отложения (У-Р21); 1б - юрский угленосный бассейн - алевролиты, конгломераты, песчаники, угли); II - Присаянская (гнейсы, амфиболиты, кристаллосланцы, вулканогенно-карбонатно-терригенная и гранитоидная формация (Аф - РЪ)); III -Прибайкальская (гнейсы, кристаллосланцы, кварциты и мигматит-граниты РФ), рапакивиподобные граниты, граносиениты, лейкограниты (РФ2), алевролиты, песчаники (ф), карбонатные породы ф-з), флишоидная сланце-во-алевролито-песчаниковая толща (Фз)); IV - Байкальская (мраморы, гнейсы, кристаллосланцы, амфиболиты
(АФ - PR), гранитоидные породы (О - Р)); IX - Хамар-Дабанская (кристаллосланцы, гнейсы, карбонатные отложения, кварциты, габброиды, мигматиты, граниты (АФ - РФД песчаники, сланцы, доломиты, известняки, гранит-гранодиоритовый комплекс (Ф), перидотит-габбровая, габбро-сиенит-гранитная и лейкогранитная формации (Р21- Ргз)); XI - Ундино-Витимская (карбонатные, кремнистые, песчаниковые углеродсодержащие отложения (Ф), интрузивные породы «пестрого» состава (Р2), песчано-конгломиратовые и глинисто-песчаниковые угленосные отложения (Мг)); XII - Джида - Витимская (гнейсы и кристаллосланцы (РФ1-2), известково-кремнисто-песчаниковая углеродистая толща (Фз), гранитоидная формация (Фз), перидотит-габбровая (Р11), гранит-гранодиоритовая (Р11), туфогенно-вулканогенные породы (Р1), трахилипарит-трахибазальтовая формация (и), лейкограниты (из), конгломерато-глинисто-песчаниковые угленосные отложения (К1-2)). 2-9 - ландшафтные зоны: 2 - Байкало-Джугджурские и Восточно-Саянские гольцовые (горно-тундровые), 3 - Байкало-Джугджурские горно-таежные; 4 - Южно-Сибирские горно-таежные (пихтово-кедровые); 5 - Южно-Сибирские горно-таежные (сосновые с примесью лиственных); 6 - Средне-Сибирские равнинно-плоскогорные, таежные; 7 - Южно-Сибирские подгорные, лесостепные (ангарская лесостепь); 8 - Западно-Забайкальские даурские степи; 9 - Онон-Ангурские степи высоких равнин и денудационных плато; 10 - контуры структурно-формационных зон
Введение. Данные о региональном распределении рудных и редких химических элементов на большой территории Байкальского региона в различных компонентах окружающей среды, а также особенности их распределения в различных структурно-формационных зонах (СФЗ) и в регионе в целом весьма ограничены. В данной статье содержания и распределение химических элементов Ga, Y, Yb, La, Ы, Rb, Cs, Zr, Nb, Au, Ag, Sn, Mo) приводятся на основе мелкомасштабной (1:1000000) эколого-геохимической съемки, осуществлявшейся по проекту «Геоэкология и геохимическое картирование России» [1].Сведения о геологическом строении, ландшафтной характеристике Прибайкалья, а также методике проведения регионального картирования на Байкальском полигоне здесь не приводятся в связи с тем, что они детально описаны в предыдущих работах [2, 3, 4].
Содержания рудных и редких химических элементов в различных компонентах окружающей среды
(Аи - мг/т, остальные элементы - мг/кг)
Хим. элементы Коренные породы (870 проб) П о ч в ы (711 проб) Донные отложения (969 проб) К
Аллювиальные, горизонт А Делювиальные , горизонт А Делювиальные, горизонт В п/к д/п
Sc 10,1 11,4 11,4 13,0 12,6 1,1 1,1
Ga 15,9 10,0 10,3 10,4 10,5 0,6 1,0
Y 22,5 35,5 37,4 38,8 40,8 1,5 1,1
Yb 3,1 3,9 4,0 4,0 4,4 1,2 1,2
La 35,2 27,8 30,0 29,8 42,0 0,8 1,4
и 26,7 17,3 16,8 17,5 16,8 0,6 0,9
Rb 38,7 40,5 39,9 24,9 53,1 0,9 1,5
об 6,2 4,5 3,6 9,6 6,8 0,9 1,1
гг 25,9 35,8 39,1 36,0 42,5 1,0 1,2
1ЧЬ 15,0 13,2 14,1 14,9 15,5 1,0 1,1
Аи 1,3 1,0 1,4 2,4 8,5 1,2 5,3
Sn 2,9 2,5 2,4 2,4 2,8 0,9 1,2
Мо 8,3 3,8 3,5 3,2 4,3 0,4 1,2
Коэффициент соответствия - частное от деления содержания элементов в почвах и коренных породах ( п/к - первая система) и частное от деления средних содержаний в донных отложениях и почвах (д/п - вторая система).
Ниже рассмотрим особенности распределения каждого элемента в отдельности.
Скандий. Наиболее высокие содержания скандия свойственны основным породам (кларк 24 мг/кг), для кислых и осадочных пород он составляет 3-10 мг/кг, для почв - 7 мг/кг [5, 6]. Содержание этого редкого элемента в почвах определяется преимущественно почвообразующими породами. Пределы колебаний содержаний в них в разных странах составляют 0,5-45 мг/кг [7]. Среднее содержание скандия в окружающей среде Прибайкалья составляет (мг/кг): 10,1 - в коренных породах, 11,4-13,0 (11,9) - в почвах, 12,6 - в донных отложениях (таблица). Как видно, содержания этого элемента находятся в пределах кларков для кислых и осадочных пород, лишь незначительно их превышая. Распределение содержаний скандия на площади Байкальского полигона характеризуется следующими особенностями. Ореолы с максимальными концентрациями этого элемента (в коренных породах - до 500 мг/кг, в почвах и донных отложениях - до 30 мг/кг) фиксируются в прибрежной части оз. Байкал, в западной части полигона, а также на левобережье реки Ангары, от г. Черемхово до оз. Байкал и на правобережье низовья р. Селенги. Сравнительно большие по размерам ореолы (до нескольких километров) свойственны для донных отложений и коренных пород. Наиболее высокие средние содержания скандия в почвах характерны для горных районов Прибайкальской и Присаянской СФЗ (соответственно 13,1 и 13,3 мг/кг), где развиты магматогенные и мета-морфогенные породы. В пределах Сибирской платформы и других участков содержание этого элемента составляют 3-10, реже - 12 мг/кг.
Галлий. Содержание галлия в ультраосновных породах составляет 2 мг/кг, в основных и кислых - 1820 мг/кг, в осадочных породах и почвах - 30 мг/кг [5, 6]. Содержание этого элемента в почвах разных стран
колеблется в пределах 1-70 мг/кг при среднем значении 28 мг/кг [7]. Средние содержания галлия в окружающей среде Прибайкалья составляют (мг/кг): в коренных породах 15,9, в почвах 10,0-10,4 (10.2), в донных отложениях 10,5. Таким образом, среднее содержание этого элемента в окружающей среде Байкальского полигона примерно в два раза ниже кларковых значений, вероятно, в связи с малым количеством алюмосиликатных пород, с которыми, как правило, он связан. Колебания средних содержаний галлия в различных СФЗ незначительны и находятся в пределах 9,5-10,9 мг/кг, в ландшафтных зонах - 8,5-12,7 мг/кг, а в различных типах почв - 8,0-12,5 мг/кг. Ореолы со слабоповышенными содержаниями галлия (мг/кг): в коренных породах - 11-15, реже 15-30, в почвах и донных отложениях - 10-13,5, - фиксируются в виде отдельных полос и пятен преимущественно по всей прибрежной северо-западной (Прибайкальская СФЗ) и юго-восточной части оз. Байкал, а также в западной части полигона, по левобережью р. Ангары. В пределах Сибирской платформы содержания галлия не превышают 9-11 мг/кг.
Иттрий. В основных породах кларк иттрия составляет 20 мг/кг. Более высокие содержания свойственны для кислых и осадочных пород (соответственно 34 и 33 мг/кг), и еще более высокие - для почв (50 мг/кг). Средние содержания этого элемента в компонентах окружающей среды Прибайкалья находятся примерно на таком же уровне (мг/кг): в коренных породах - 22,5, в почвах - 35,5-38,8, среднее - 37,2, в донных отложениях - 40,8. Ореолы с максимальными содержаниями иттрия (до 100 мг/кг и более) практически во всех компонентах окружающей среды приурочены преимущественно к северо-западному побережью оз. Байкал, а также к левобережью р. Ангары, от оз. Байкал до г. Зимы.
Иттербий. Среднее содержание редкоземельного элемента иттербия в компонентах окружающей среды Прибайкалья (мг/кг) составляет: в коренных породах - 3,1, в почвах - 3,9-4,0, среднее - 4,0, в донных отложениях - 4,4. Эти данные близки к кларку этого элемента в кислых (4 мг/кг) и осадочных (3 мг/кг) породах [5, 6]. Максимальные средние содержания иттербия в почвах свойственны для Прибайкальской (4,1-5,0 мг/кг), Присаянской (4,0-4,1 мг/кг), Хамар-Дабанской СФЗ (4,0 мг/кг), а также юрского угленосного бассейна (4,0-4,1 мг/кг). На площади полигона ореолы с максимальными содержаниями иттербия в коренных породах и донных отложениях - 10-30 мг/кг, в почвах 5-10 мг/кг - образуют пятна различных размеров преимущественно в прибрежной части северной половины оз. Байкал. В пределах южной части Сибирской платформы содержания этого элемента в ореолах в основном минимальные (1-3,5 мг/кг).
Лантан. Более высокие средние содержания лантана свойственны для кислых (60 мг/кг) и осадочных пород - от 4 до 90 мг/кг (в среднем 40 мг/кг), такие же средние содержания этого элемента отмечаются в почвах. В Прибайкалье средние содержания лантана находятся на уровне кларковых значений (мг/кг): в коренных породах - 35,2, в почвах - 27,8- 30,2 (29,2), в донных отложениях - 42. Среднее содержание лантана в почвах США составляет 47 мг/кг [7]. В промышленных районах в окружающую среду лантан поступает при сжигании углей и производстве атомной энергии. Наиболее высокие содержания лантана свойственны для почв Прибайкальской и Ленской подзоны СФЗ (42 мг/кг). В остальных СФЗ средние содержания этого элемента находятся на уровне 22-30 мг/кг. Ореолы лантана с повышенными содержаниями практически во всех компонентах окружающей среды (до 270 мг/кг) фиксируются по левобережью р. Ангары, северо-западному и юго-восточному побережью оз. Байкал. В северной части полигона в пределах Сибирской платформы содержания этого элемента минимальные (10-30 мг/кг).
Литий. Концентрируется преимущественно в кислых магматических породах и осадочных алюмосили-катных. Кларк лития (мг/кг): в основных породах - 15, в средних - 20, в кислых - 40, осадочных - 60, в почвах - 30 [5, 6]. Средние содержания лития в почвах разных стран колеблются в пределах 1,2-98 [7]. В пределах Байкальского полигона среднее содержание лития составляет (мг/кг): в коренных породах - 26,7 (близкое значение к кларку верхней части континентальной коры - 27 [6]), в почвах - 16,8-17,5 (среднее 17,2), что ниже кларка примерно в два раза, в донных отложениях - 16,8. Наиболее высокие средние содержания лития наблюдаются в Ангаро-Ленской (20,3 мг/кг) и Прибайкальской (24,6 мг/кг) СФЗ. Минимальные средние содержания лития свойственны для Байкальской СФЗ (9,2-12,8 мг/кг). На площади Байкальского полигона во всех компонентах окружающей среды ореолы с наиболее высокими содержаниями лития (20-60 и более мг/кг) отмечаются в районах левобережья реки Ангары и в ряде других районов Сибирской платфор-
мы, а также в северо-западном и юго-восточном побережье оз. Байкал.
Рубидий. По распространенности и геохимическим свойствам рубидий близок к литию и цезию. Наиболее высокие концентрации его свойственны для кислых магматических и осадочных пород (кларк 200 мг/кг). В почвах рубидий в основном наследуется от материнских пород. Среднее содержание в почвах многих стран изменяется от 33 до 270 мг/кг [7]. Кларк для почв 100 мг/кг. Средние содержания рубидия в Байкальском полигоне (мг/кг): в коренных породах -38,7, в почвах - 24,9-40,5 (среднее 35,1), в донных отложениях - 53,1. Максимальные средние содержания рубидия фиксируются в Ангаро-Ленской, Присаян-ской и Прибайкальской СФЗ. На площади полигона практически во всех компонентах окружающей среды максимальные содержания рубидия (45-200 мг/кг) отмечаются в виде пятен различного размера, образующих в целом дугу, приуроченную к обрамлению Сибиркой платформы: широкая полоса протягивается от левобережья р. Ангары до западной границы полигона и по всему северо-западному побережью оз. Байкал. Северная часть площади, расположенная между двумя вышеотмеченными полосами, а также юго-восточная часть площади, примыкающая к оз. Байкал (Байкальская СФЗ), характеризуются самыми низкими содержаниями этого элемента (10-60 мг/кг).
Цезий. Цезий, как и литий, концентрируется преимущественно в кислых магматических породах и глинистых осадках, возможна аккумуляция цезия в богатых органическим веществом горизонтах почв. Пределы содержаний этого элемента в почвах - 0,3-26 мг/кг, самые высокие концентрации отмечаются в верхнем слое лесной почвы и в черноземе. В различных компонентах окружающей среды Прибайкалья содержание цезия (мг/кг) составляет: в коренных породах -
6.2, в почвах - 3,6-9,6 (среднее - 5,9), в донных отложениях - 6,8. Эти содержания лишь незначительно превышают кларк для кислых пород и почв (5) и почти в два раза меньше кларка для осадочных пород (12) [5, 6]. Распределение цезия в пространстве Байкальского полигона аналогично распределению лития. Отличием является отсутствие ореолов с повышенными содержаниями в юго-восточной части полигона, прилегающей к оз. Байкал.
Цирконий. Средние содержания циркония в Прибайкалье составляют (мг/кг): в коренных породах -25,9, в почвах - 35,8-39,1 (среднее 36,9), в донных отложениях - 42,5. Данные значения почти на порядок меньше кларка для кислых и осадочных пород (200) и почв (300).
Ниобий. Средние содержания ниобия в Прибайкалье составляют (мг/кг): в коренных породах - 15,0, а почвах - 13,2-14,9 (среднее 14,1), в донных отложениях - 15,5, т.е. близки к кларку для кислых и осадочных пород (20).
Золото. Среднее содержание золота в Южном Прибайкалье составляет (мг/т): в коренных породах -
1.3, в почвах - 1,0-2,4, в донных отложениях - 8,5. Эти данные близки кларку осадочных пород (1 мг/т) [5], кларку верхней континентальной коры (1,8 мг/т) [6]
и кларку почв (2 мг/т) [7]. Полное описание распределения золота во всех средах окружающей среды приведено в [2].
Олово. Более высокие содержания олова свойственны для кислых (45 мг/кг) и осадочных пород (30 мг/кг). В почвах содержание олова составляет 10 мг/кг. В Прибайкалье средние содержания олова составляют (мг/кг): в коренных породах - 2,9, в почвах - 2,4- 2,5 (среднее 2,4), в донных отложениях - 2,8. Эти значения существенно ниже кларка для осадочных пород и почв (10 мг/кг). Сравнительно более высокие средние содержания олова в почвах отмечаются в Прибайкальской (2,9 мг/кг), Удино-Витимской (3,0) и Присаян-ской (3,1) СФЗ. Во всех компонентах окружающей среды ореолы с относительно повышенными содержаниями олова (3-6 мг/кг) расположены в основном в одних и тех же районах: на локальных участках Сибирской платформы, преимущественно на левобережье р. Ангары и в прибрежных районах северо-западной и юго-восточной частей оз. Байкал.
Молибден. Средние содержания молибдена в Прибайкалье составляют (мг/кг): в коренных породах -8,3, в почвах - 3,2-3,9 (среднее 3,5), в донных отложениях - 4,3. Эти значения превышают кларк для осадочных пород и почв (2) от двух до четырех раз. Ореолы с повышенными содержаниями этого элемента в почвах (до 7,5 мг/кг) приурочены преимущественно к левобережью р. Ангары и юго-восточному побережью оз. Байкал.
Обсуждение результатов. Средние содержания химических элементов в пределах рассматриваемого региона относительно кларков характеризуются следующим образом. Во всех компонентах окружающей среды содержания Sc,Ga, Y, Yb, Ы, иа, Об, гг, 1КЬ, Аи близки к их кларкам, Rb, Sn, гг, Об - ниже кларка, а Мо - выше кларковых значений. Эти данные, естественно, отражают средний петрографический состав горных пород, слагающий регион. Содержания химических элементов в различных СФЗ колеблются в незначительных пределах. Вместе с тем, Сибирская платформа и ее обрамление несколько отличаются количественными значениями ряда элементов. Так, Анга-ро-Ленская СФЗ, сложенная преимущественно осадочными образованиями, характеризуется несколько повышенными относительно других СФЗ средними содержаниями (мг/кг): и (до 20,3), La (до 42), Rb (до 26,7) и пониженными значениями Sn (2,0). В обрамлении Сибирской платформы, сложенной мраморами, гнейсами, гранитоидами и прочими интрузивными породами «пестрого» состава, отмечаются следующие особенности (мг/кг): в Прибайкальской СФЗ повышены средние содержания Sc (13,1), Yb (5,0), и (21), Ga (11,9), иа (42), Rb (44,4), Sn (2,9); в Присаянской СФЗ повышены содержания Sc (13,3), Yb (4,1), Sn (3,1); в Хамар-Дабанской СФЗ повышены содержания Sc (22,6) и понижены и (10), Rb (1,5); в Байкальской СФЗ понижены содержания Yb (3,1), и (9,2), Rb (2,4); в Удино-Витимской СФЗ повышены содержания Sn. Корреляция между большинством рассматриваемых элементов отсутствует, кроме пар: Y- Yb (0,8), иа (0,9) и Yb - иа (0,6), Sc (0,5).
Учитывая небольшие различия значений коэффициентов соответствия в обеих системах (см.таблицу), а также близкие количественные значения содержаний химических элементов во всех компонентах окружающей среды (коренные породы, почвы, донные отложения), можно предполагать, что перераспределение элементов в них происходит за счет естественных природных процессов, без участия (или совсем незначительного участия) антропогенного фактора. Коэффициенты соответствия в системе почва-коренные породы более единицы - для Sc, Y, Yb, Аи и колеблются в пределах от 1,1 ^с) до 1,5 и менее единицы - для Ga, иа,Ц Rb, Се, Sn, Мо. Следовательно, в почвах идет слабое концентрирование элементов первой и рассеяние - второй групп.
Коэффициенты соответствия в системе донные отложения-почва более единицы - для для всех рассматриваемых элементов, кроме Ga и и. Максимальное накопление в донных отложениях характерно для Аи, иа и Rb.
Различие средних содержаний элементов в различных типах почв (аллювиальные, горизонт А, делювиальные, горизонты А и В) во всех структурно-формационных зонах незначительное.
Заключение. Полученные данные по содержанию и распределению как описанных выше, так и других изученных нами рудных и редких элементов [4] позволяют высказать соображения о геолого-геохимической специфике территории Байкальского полигона.
По сравнению со средним составом верхней земной коры континентов состав поверхностного слоя верхней коры Байкальского полигона имеет повышенные содержания Ог, Кй [4], Ga, В. Для этих и некоторых других элементов установлены наиболее высокие кларки концентраций. На Байкальском полигоне преобладают породы с лито-сидерофильной и сидеро-лито-халькофильной специализацией. Литофильная группа элементов является определяющей в специализации пород на полигоне. Геохимическая специализация формаций чехла Сибирской платформы свидетельствует в пользу местного источника терригенного материала (Присаянская и Прибайкальская СФЗ).
Геотектонические (структурно-формационные) зоны (см.рисунок) существенно различаются по геохимической специализации:
- Ангаро-Ленская СФЗ (I) обогащена Ц иа, Rb, Sr, Си, РЬ, КЙ, Со, Д Ог, Нд и Аи и, наоборот, обеднена Sn. Известно оруденение Си, РЬ, россыпи золота.
- Присаянская СФЗ (II) обогащена Sc, Yb, Sn, W, гг, Н, РЗЭ, ТИ, и, №, Со, V, Мп, Ge, Си, РЬ, Аи. Имеется оруденение Ре, Со, Та, 1КЬ, Sn.
- Прибайкальская (III) - Sc, Yb, Ы, Ga, иа, Rb, Sn, Аи, Ве, РЬ, гп, Си, и, гг, КЙ, Со, Ог, Т редкие земли. Имеются рудопроявления РЬ, гп, и.
- Байкальская СФЗ (IV) - ЫЬ, гг, №, Ge, Ог, Кй, Со, редкие земли и понижены содержания Yb, Ц Rb.
- Хамар-Дабанская зона (IX) отличается повышенными концентрациями Sc, гг, ЫЬ, Ве, РЬ, гп, Ад, Си, Мп, Ог, №, Со и в меньшей мере Т ТИ, В^ Аи, понижены содержания Ц Rb. Установлено оруденение Т 1КЬ и россыпи Аи.
- Ундино-Витимская СФЗ характеризуется ассоциацией W, Sn, U, Be, Pb, Zn, Tl, Cr, V, редкие земли, в меньшей мере - P, Mn, Sc. Оруденение представлено P, U, Au, Mn за пределами полигона.
Анализ состава коренных пород полигона показал, что до 90% его территории сложено горными породами, в которых содержание одного или нескольких токсичных элементов значительно превышает кларковые. В случае перехода в подвижные формы и активного поступления в трофические цепи эти элементы могут представлять потенциальную опасность для окружающей среды. Площадь, занимаемая породами, наиболее богатыми токсичными элементами, составляет около 10% территории. Среди них в первую очередь надо отметить карбонатные породы булайской свиты (суммарный индекс концентрации 26,5), габбро-иды еловского комплекса (25,6), а также карбонатно-соленосные толщи усольской и бельской свит, обогащенных Mo, B и Sr.
Рассматривая геохимические особенности региона в целом, можно отметить следующие закономерности. Выявленные разноранговые аномалии рудных и редких элементов представляют собой протяженные геохимические зоны и локальные проявления. Основными зонами являются следующие площади.
Первая, наиболее крупная, имеет северовосточное и юго-западное направление, протягивается вдоль западного побережья оз. Байкал на 680 км при ширине около 130 км. С запада она ограничена Ангаро-Ленской СФЗ. Ее можно назвать Прибайкальской полиэлементной провинцией. Она имеет зональное строение: центральная ее часть характеризуется Ц Hg, B, La, Zn ассоциацией элементов, сменяющейся к северо-востоку Ц Zn, Nb, Pb, затем редкоземельно-полиметаллической - Yb, Y, Zr, Nb, La, Zn, Pb и редкометалльно-редкоземельно-колчеданно-полиметаллической - Mo, Yb, Y, Zr, Pb, Zn; к юго-западу отмечаются ассоциации: Ц Yb, Y, Zn и B, Cu, Zn, затем F, Ц Mo. По ведущим элементам с юго-запада на северо-восток наблюдается следующая зональность: - (U-Hg-Cu-Zn) - (U-Zn-Cu-Pb) -(Yb-Y-Cu-Zn-Pb) - (Mo-Yb-Cu-Pb-Zn). Выявленная зональность является естественным отображением ме-таллогенической специфики данного региона - наличием флюоритовой, полиметаллической, колчеданно-полиметаллической минерализации в пределах При-саянья и Прибайкальского хребта.
Вторая площадь занимает северо-западную часть полигона, в которую входит преимущественно Ангаро-Ленская СФЗ, что, возможно, и обусловило ее разделение на несколько обособленных районов и обла-
стей: Белореченскую U-(B-F-Hg) - область;
Черемховский (Hg-B-Co), Зиминский (U-Zn-Hg-B), Ну-кутский (U-Hg-B) районы и Осинско-Качугскую (B-Cu) область.
Третья, большая, площадь расположена на южном побережье оз. Байкал (преимущественно Байкальская СФЗ). Самую значительную часть (>500 км2) занимает Селенгинская область, включающая
в себя Удуглинский, Орогойский и Мантурихинский рудные узлы. В свою очередь, аномальная зона прерывистого типа, кольцом огибающая оз. Байкал с южной стороны, разобщена на три участка (с запада на восток): Байкальский Выдринский (Ц Pb,
Zn, B) и Танхойский ^^^^ Кроме того, эта зона коррелируется с фосфоритоносной провинцией (P-Ti-Nb-Sr). Здесь известны рудопроявления фосфора и возможно обнаружение новых рудопроявлений.
Четвертая зона расположена (Хамар-Дабанская СФЗ) на юго-восточном и восточном побережье оз. Байкал. Аномальная зона протяженностью до 30-40 км при видимой ширине 10 км, представленная Th-Pb-Sr-
ассоциацией элементов, пространственно совпадает с Восточно-Хамар-Дабанской металлогенической провинцией, специализированной на флюорит, апатит, графит, железо. Зоны, расположенные к юго-западу и северо-востоку от нее, представлены тремя близкими ассоциациями элементов: Pb-Li-Th-U, Th-U-Ы и Pb-Th. Протяженность этой зоны более 800 км, что дает возможность выделить ее как геохимическую провинцию. Пространственно она включает в себя Западно-Хамар-Дабанскую, Баргузинскую и частично другие области.
Кроме указанных зон, на территории Байкальского полигона выявлены более мелкие аномальные площади со специфическими геохимическими ассоциациями элементов, свидетельствующими об их перспективности на золото, редкие земли, ниобий, цирконий и другие металлы.
Таким образом, потенциально рудные узлы Байкальского полигона установлены как в складчатом обрамлении платформы (Селенга-Витимская и Ха-мар-Дабанская СФЗ), так и в краевых выступах фундамента (Присаянская и Прибайкальская СФЗ). Причем рудные узлы, расположенные в складчатом обрамлении, более специализированы на уран и полиметаллы, а в краевых выступах платформы - на золотое и редкометалльно-редкоземельное оруденение. Ангаро-Ленская СФЗ представляется значительно менее благоприятной для выявления в ее пределах рудных месторождений.
Библиографический список
1. Коваль П.В, Кузьмин М.И. Многоцелевое геохимическое картирование масштаба 1:1000000 (МГХК 1000) - основа фундаментальных и прикладных региональных геохимических работ ( Байкальский геоэкологический полигон) // Тез. докл. IV Междунар. симп. по проблемам прикладной геохимии. Иркутск: ЛИСНА, 1994. Т.2. С. 117.
2. Китаев Н.А, Гребенщикова В.И, Романов В.А., Ковешников А.М. Распределение и соотношение концентраций золота в
породах, почвах и донных осадках Прибайкалья // Геология и геофизика. 1998. Т. 39, № 4. С. 457- 468.
3. Китаев Н.А., Гребенщикова В. И., Лустенберг Э. Е., Ломоносов И.С. Ртуть в окружающей среде Южного Прибайкалья // Геоэкология, инженерная геология, гидрогеология, геокри-нология. 2008. № 6. С. 517-530.
4. Гребенщикова В.И., Лустенберг Э.Е., Китаев Н.А., Ломоносов И. С. Геохимия окружающей среды Прибайкалья (Бай-
кальский геоэкологический полигон). Новосибирск: Академическое издательство «Гео», 2008. 234 с. 5. Справочник по геохимии / Г.В. Войткевич [и др.]. М: Недра, 1990. 480 с.
6. Тейлор С.Р., Мак-Леннан С.М. Континентальная кора: ее состав и эволюция. М.: Мир, 1998. 384 с.
7. Брукс Р.Р. Биологические методы поисков полезных ископаемых. М.: Недра, 1986. 301 с.
УДК 528.88
АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДАННЫХ GOOGLE EARTH В ИНТЕРЕСАХ МОНИТОРИНГА ДИНАМИКИ МОРФОСИСТЕМ ЗОНЫ ВЛИЯНИЯ КАСКАДА АНГАРСКИХ ВОДОХРАНИЛИЩ В.П.Ступин1
Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Выполнен анализ возможностей открытых данных дистанционного зондирования, предоставляемых порталом Гугл «Земля» в интересах мониторинга зоны влияния водохранилищ ангарского каскада. Проанализировано фактическое покрытие территории исследований материалами дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), выполнена оценка фактического разрешения и дешифровочных возможностей снимков. Приведены примеры оценки динамики берегов по разновременным материалам. Оценены возможности использования ЦМР от Гугл «Земля».
Ил. 11. Табл. 2. Библиогр. 2 назв.
Ключевые слова: картографирование морфосистем; дистанционное зондирование; динамика берегов водохранилищ.
ANALYSIS OF THE POSSIBILITIES TO USE GOOGLE EARTH DATA TO MONITOR THE MORPHOSYSTEM DYNAMICS OF THE INFLUENCE ZONE OF ANGARSK CASCADE RESERVOIRS V.P. Stupin
National Research Irkutsk State Technical University, 83, Lermontov St., Irkutsk, 664074.
The analysis of the opportunities of open remote sensing data provided by the Google "Earth" portal in order to monitor the influence zone of Angarsk cascade reservoirs is performed. The factual coverage of the investigated territory with remote sensing data is analyzed. The estimation of the actual resolution and interpretive possibilities of shots is carried out. The assessment examples of banks dynamics by nonsimultaneous data are given. The possibilities to use DTM (digital terrain model) from Google "Earth" are estimated. 11 figures. 2 tables. 2 sources.
Key words: mapping of morphosystems; remote sensing; dynamics of reservoir banks.
Мониторинг динамики такого гигантского объекта, как каскад Ангарских водохранилищ (общая длина Иркутского, Братского и Усть-Илимского водохранилищ только по осевым линиям главных ветвей, без учета изрезанности берегов, превышает 1500 км - см. табл. 1) требует обязательного привлечения материалов ДЗЗ [1]. В наши дни получение самых разнообразных спутниковых данных теоретически не представляет никакой проблемы, но практически упирается в серьезные материальные трудности, которые с учетом размеров исследуемого объекта непреодолимы на уровне почти голого энтузиазма.
Одновременно существует беспрецедентная, общедоступная, широко рекламируемая и практически бесплатная поисковая система Google Earth. Поэтому вполне понятно желание проанализировать возможности, достоинства, недостатки и перспективы использования данной системы в интересах декларируемого в заголовке статьи направления исследований. Некоторые результаты этого анализа и приведены ниже.
Google Earth относится к классу геопорталов, или
геоинтерфейсов, - принципиально новых продуктов, отличных как от традиционных карт, так и от геоинформационных систем. Основу данных в системе Google Earth представляют спутниковые снимки, полученные от компании DigitalGlobe.
Базовое покрытие системы Google Earth осуществляется снимками, точность которых согласно информации поставщика [2] соответствует точности карт масштаба 1:25 000. Эти снимки получены после 1999 года со спутника Landsat-7 камерой ETM+, представлены компанией EarthSat и имеют итоговое разрешение на местности, равное 15 м/пк. Выходные изображения составлены с помощью комбинирования исходных 30-метровых спектрозональных и 15-метровых панхроматических данных, получаемых одновременно со спектрозональными; эта обработка позволяет увеличить пространственное разрешение данных.
Крупные города и значительная часть обжитых территорий отображаются с точностью масштаба 1:2 000. Эти снимки произведены со спутников GeoEye-1
1Ступин Владимир Павлович, кандидат географических наук, доцент кафедры маркшейдерского дела и инженерной геодезии, тел.: 89647482242,e-mail: Stupinigu@mail.ru
Stupin Vladimir, Candidate of Geography, Associate Professor of the Department of Mine Surveying and Engineering Geodesy, tel.: 89647482242, e-mail: Stupinigu@mail.ru
