БИОГЕОХИМИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА ВИШНЕВСКОГО РУДОПРОЯВЛЕНИЯ (ОРЕНБУРГСКИЙ УРАЛ) Черняхов В.Б.,Калинина О.Н.

Оренбургский государственный университет


Номер: 9-
Год: 2014
Страницы: 410-414
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

параметры ореолов, типоморфный комплекс, медно-колчеданное рудопроявление, Вишневское рудопроявление, Гайский рудный район, parameters halos, typomorphic complex, copper-pyrite of ore, Wisniewski, ore, Gaisky ore district

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

В статье рассмотрены закономерности распределения типоморфного комплекса элементов, медно-колчеданные объекты, ряды коэффициентов аномальности и соотношения средних содержаний элементов в почвенном покрове, корнях и стеблях злаков и полыней. Приведены результаты расчетов основных параметров геохимических ореолов, (максимальных аномальных содержаний, коэффициентов аномальности площадей, расчеты мощностей и продуктивности).

Текст научной статьи

Последовательное изучение геохимических особенностей всех сопряженных природных сред: коренных пород, подземных вод, почвенного покрова и растительной среды - имеет важное научное и практическое значение [1, 11]. Этому посвящена настоящая статья, завершающая серию исследований Вишневского рудопроявления, опубликованных в 2008-2013 годах [3, 430; 4, 81]. Вишневское рудопроявление было открыто Ново-Черкасской геолого-поисковой партией Оренбургского геологического управления в 60-х годах прошлого столетия. Холмисто-грядовый ландшафт участка рудопроявления, преобладание малосформированных почв определили значительную пестроту растительности, обилие лишайников на общем фоне степных ассоциаций, значительную изреженность последних. Валовое содержание и подвижная часть рассматриваемого комплекса элементов в почвах обеспечивают нормальную жизнедеятельность растений (таблица 1). В целом на участке преобладает ковыльно-типчаково-полынно-разнотравная растительность: Stipa lessingiana, St capullata Fektuca ovina, Artemisia austriaca, Aster villosus, Kochia prostrate, Filipendula hexapetala, Jalium verum. От водораздельных частей вниз по склону возрастает удельный вес в указанной последовательности. На склонах - многочисленный кустарник - Caragana frutex. Степень покрытия меняется от 20 % на водораздельном пространстве до 60 % - в долине. В последнем случае растительность имеет пышный вид, яркий цвет. На выравненных частях участка (северо-западный и юго-западный углы) на солонцеватых почвах развиты полынь и кермек. На каменистых участках, кроме ковыля, встречается Veronika neruta, преобладают лишайники. В начале лета в травостое появляются эфемеры-тюльпаны и ирисы. К концу лета вся растительность выгорает. Таблица 1 Средние содержания химических элементов в почвах Вишневского рудопроявления № Химические элементы Пределы* В почвах участка Недостаток Избыток 1 Медь 2 Цинк 3 Кобальт 4 Молибден Примечание: В числителе - валовые содержания в 10-3 % В знаменателе - подвижная часть в % от валового содержания *Пределы недостатка и избытка для нормальной жизнедеятельности взяты по В.В. Ковальскому (1968) Средняя зольность растений участка колеблется от 6,8 до 20,0 %. Наиболее высокая зольность отмечается в корнях. Среднее содержание рудных элементов в почвах и почвообразующих породах на площадках гербаризации в условиях нормального поля приведено ниже (таблица 2). Судя по этим данным, рассмотренные величины близки к кларкам А.П. Виноградова (1957). Содержания меди и цинка превышают кларки существенно, что характерно вообще для пород и почв Урала. В условиях рудного поля1, в почвообразующих породах и в почвах содержание меди превосходит кларк в 8 раз, кобальта - в 4 раза, свинца - в 3, серебра - в 2 и т. д., т. е. комплекс элементов с аномальным содержанием становится больше. Барий повсеместно остается в содержаниях ниже, чем кларк. Растительность унаследует состав питающей среды - почв и почвообразующих пород. В условиях нормального поля содержание рудных элементов в растениях близко к кларкам А.И. Перельмана (1982). Элементы, наиболее активно мигрирующие в нейтральной среде в условиях Южного Урала и возглавляющие ряды коэффициентов миграции - серебро, цинк накапливаются в растениях и превышают кларки. Превышение цинка над кларком достигает порядка, а серебра, видимо, ещё больше (кларк последнего не установлен). Кобальт и барий, завершающие вышеупомянутые ряды коэффициентов миграции, в растительности не накапливаются (таблица 2). Кларк кобальта равен 0,11×10-3 %, в растительности участка его содержание 0,1-0,4×10-3 %, а бария соответственно - 10×10-3 % и 20-30×10-3 %. В условиях рудного поля превышение над кларком характерно для более широкого круга элементов: меди, цинка, свинца, серебра. Расчет коэффициентов аномальности показал, что над восточной зоной минерализации в рыхлом покрове накапливаются молибден, медь, свинец (таблица 3). Коэффициенты аномальности этих элементов не превышают значение 3, т. е. являются низкоаномальными. В почвенном покрове коэффициенты аномальности снижаются до 1.5. Это подтверждается и материалами предыдущих исследований [2, 83]. У растительности величины коэффициентов аномальности для меди и молибдена, занимающих среднее положение в рядах миграции, также как и в почвах, остаются равными 2-4, т. е. являются низкоаномальными. Ряды коэффициентов аномальности у растительности возглавляет серебро (коэффициент аномальности - Ка-8,2) и цинк (Ка-4,0). Эти же элементы возглавляют вышеупомянутый ряд миграции для условий Южного Урала: установленные нами ранее [2, 83]. Ряд коэффициентов аномальности у растительности также, как и в приведенном ряду, завершают свинец, кобальт, барий (таблица 3). Совпадение рядов коэффициентов аномальности в растениях и в водах Южного Урала объясняется их генетическим единством. Судя по материалам таблицы 3 намечается различие в распределении рудных элементов как между видами растений - злаками и полынями, так и их вегетативными органами - корнями и стеблями. Представляет интерес рассмотрение этих закономерностей в цепи: породы-почвы-корни-стебли - и между полынями и злаками (таблица 4). Полученные материалы свидетельствуют о том, что почвы относительно пород накапливают кобальт, медь, свинец, барий. Коэффициенты этого накопления не превышают 1,5 т. е. крайне ограничены. Причины этого рассмотрены в ранних материалах [2, 83]. В корнях как относительно пород, так и почв интенсивно накапливаются серебро и цинк с коэффициентами 10,0 и 7,58 соответственно. Не накапливаются кобальт и барий, т. е. элементы, характеризующиеся минимальной миграционной способностью. В стеблях относительно пород и почв закономерность преимущественной концентрации серебра и цинка сохраняется. Величина соотношений ещё больше возрастает - для серебра до 25,0. Высокая концентрация серебра, как в стеблях, так и в корнях остается характерной для условий рудного поля. Для условий нормального поля на первое место выступает цинк. Стебли относительно корней продолжают линию по дальнейшей концентрации серебра, особенно в пределах рудного поля. Здесь коэффициент накопления в стеблях достигает у серебра 6,0. Этот элемент следует рассматривать как базипетальный, согласно терминологии Д.А. Сабанина (1955). Таблица 2 Среднее валовое содержание рудных элементов в стеблях и корнях злаков и полыней, почвах и почвообразующих породах Вишневского рудопроявления, ×10-3 % Таблица 3 Ряды коэффициентов аномальности рудных элементов в стебля и корнях злаков и полыней, почвах и почвообразующих породах Вишневского рудопроявления Таблица 4 Ряды соотношений средних содержаний рудных элементов в полынях и злаках Вишневского рудопроявления К акропетальным элементам в рассматриваемых условиях следует отнести молибден, медь, кобальт, накапливающиеся преимущественно в корнях растений. Соотношение содержаний рудных элементов в полынях и злаках (таблица 4) свидетельствует о преимущественном накоплении в первых - серебра (коэффициент достигает значения 4,0). К элементам, незначительно накапливающимся в полынях с коэффициентом около 2, относятся цирк и медь, т. е. элементы, занимающие начальное и среднее места в рядах миграционной способности. Свинец, кобальт и молибден, завершающие упомянутые ряды, не накапливаются в полынях. В рассматриваемых рядах (таблицы 3, 4) наблюдаются отдельные отклонения от указанных выше закономерностей. Обусловлены они ограниченным числом проб растений (площадок гербаризации), по которым производились анализы и вычисления. В целом в растительной среде Вишневского рудопроявления установлены элементы всего типоморфного комплекса элементов, характерных для медно-колчеданных объектов, за исключением мышьяка (он не определялся). Максимальными коэффициентами аномальности обладают серебро и цинк, минимальными - кобальт и барий. Над незначительным по интенсивности и площади восточным ореолом в рыхлых отложениях в растительности наблюдаются четкие ореолы меди, цинка, свинца и серебра. Коэффициент аномальности молибдена равен цинку - 4,0. Коэффициент миграционной способности существенно различается - у цинка он меньше, чем у молибдена. Однако, отсутствие предела биологического поглощения растениями молибдена (также как и серебро), привело к указанному «нарушению» в рядах коэффициентов аномальности. Таблица 5 Характеристика геохимических ореолов в растительной среде Вишневского рудопроявления (Восточная аномалия) Площади ореолов рудных элементов в растительной (таблица 5) среде колеблется в пределах 500-20 000 м2. Наименьшие площади свойственны барию и кобальту, т. е. элементам, имеющим минимальные размеры ореолов в субстрате - породах, почвах - и обладающим минимальной миграционной способностью. Максимальные размеры свойственны ореолам меди и цинка. Эти элементы имеют аналогичные ореолы по площади в нижележащих природных средах и унаследуются растительностью. Продуктивность ореолов в растениях пропорциональна площадям и изменяется в интервале 0,04-24,00 м2 %. Запасы элементов в растениях в контуре ореолов колеблются в пределах 0,000001-0,00072 т. Как продуктивность, так и запасы элементов в растительной среде во много раз выше по сравнению с почвенным покровом, породами палеозоя, ввиду значительного различия масс. _ 1Примечание: Под рудным полем здесь подразумевается восточная геохимическая аномалия. В отличие от западной она характеризуется меньшим комплексом элементов, более низкими содержаниями, ограниченными размерами площадей. Представляет интерес изучение растительности в пределах малоинтенсивной геохимической аномалии в почвах.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.