WWW.OS.X-PDF.RU
БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Научные публикации
 

«доктор географических наук, профессор, доктор географических наук, профессор кафедры физической и экономической ...»

УДК 911.5

ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЛАНДШАФТОВ ЗОНЫ

ФОРМИРОВАНИЯ СТОКА РЕКИ ИЛЕК

Ж.Г. Берденов1, Е.Х. Мендыбаев2, Г.М. Джаналеева3, О.Б. Мазбаев4

PhD докторант, 2 кандидат биологических наук, доцент кафедры экологии,

доктор географических наук, профессор,

доктор географических наук, профессор кафедры физической и экономической географии

Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилёва (Астана), Республика Казахстан 1, 3, 4 Актюбинский Региональноый Государственный университет им. К. Жубанова, Республика Казахстан Аннотация. Статья посвящена ландшафтно-геохимическому исследованию некоторых горнорудных территорий Актюбинской области. В статье описываются геоморфология, геология, тектоника исследуемой территории. В ходе исследований описаны основные типы топо-геосистем и их сопряжения на ландшафтногеохимических профилях. Особое внимание уделено характеристики распространенности и перераспределения веществ в геосистемах, а также прослеживается биогенная аккумуляция некоторых микроэлементов в почвообразующих породах и донных отложениях.

Ключевые слова: геосистема, ландшафт, почва, кларк, микроэлементы, фация, элювиальные и трансэлювиальные фации.



Актуальность. Геохимические особенности ландшафтов Западного Казахстана, а в частности Илекской макрогегосистемы (территория Актюбинской области), до настоящего времени исследованы слабо, несмотря на то, что район южных острог Урала во многом является ключевым в формирования вещественного состава прилегающих территорий. Роль Мугоджарских гор как источника материала для почвообразующих пород и почв Западного Казахстана является очень важной, и этот факт делает ландшафтно-геохимические исследования данного региона очень актуальными.

Введение. По классификации геосистем бассейновых территорий, Актюбинская область относится к Илекской макрогеосистеме [15]. В географическом плане территория Илекской макрогеосистемы расположена на стыке трех крупных геологических структур: Русской платформы, Туранской плиты и Уральской горноскладчатой области – и имеет сложное тектоническое и геологические строение [12] (Рис. 1).

Актюбинская область (каз. Атбе облысы) находится между Европой и Азией, границей которых являются южные отроги Урала – небольшие горы Мугоджары. Область расположена на Прикаспийской низменности на западе, на плато Устюрт – на юге, на Туранской низменности – на юго-востоке и в Мугоджарах – по центру с севера к югу. Большая часть области – равнина (высота 100–200 м), расчленённая долинами рек; в средней части простираются горы Мугоджары (высшая точка – гора Большой Бактыбай, 657 м). По величине территории (728,5 кв. км) область занимает 1 место в республике [2].

Рисунок 1. Физико-географическое районирование Республики Казахстан © Берденов Ж.

Г., Мендыбаев Е.Х., Джаналеева Г.М., Мазбаев О.Б. /. Berdenov Zh.G., Mendybaev E.H, Dzhanaleeva G.M., Mazbaev O.B., 2015 Объект исследования. Исследуемая нами территория согласно физико-географическому районированию Казахстана – горная южная часть области, относится к полупустынной ландшафтной зоне умеренного пояса, Южной подзоне (типчаково-ковыльных) степей. Территория охватывает значительную часть УралтауМугалжарской складчатой системы [10].

Согласно геоморфологическому районированию Казахстана, территория Актюбинской области относится к Урало-Эмбинскому денудационному плато, денудационным равнинам Зауралья и Мугаджар, Тургайской структурно-денудационной столовой равнине, структурно-денудационной и аккумулятивной равнинам Северного Приаралья и структурно-денудационному плато Устюрт [12] (Рис. 2).

Рельеф наиболее приподнятой части Западных Мугаджар, представлен меридионально вытянутыми грядами или группами параллельных гряд Главного Мугалжарского и Жангалинского хребтов, сложенных в основном эффузивами среднего палеозоя. Зона низкогорья имеет отчетливый западный, в среднем стометровый уступ, совпадающий с активными в новейшее время разломами [1].

Рисунок 2. Геоморфологическое районирование Казахстана

Низкогорье Западных Мугаджар представляет собой пример прямой морфоструктуры. Современный рельеф – это результат новейшего, послепалеогенового этапа поднятий и соответствующей денудации. Речные долины Западных Мугаджар в межгрядовых понижениях имеют поймы и один-два надпойменных уровня, что свидетельствует о неоднократных тектонических импульсах [4].

В южной части Мугаджар низкогорье обрамлено холмистым рельефом, развитым на рыхлых, преимущественно глинистых породах мела и палеогена.

Песчаные четвертичные отложения предгорий отличаются повышенным содержанием неустойчивых при выветривании минералов (пироксен и амфиболы), в составе легкой фракции этих пород в большом количестве содержатся полевые шпаты. И те, и другие минералы служат при почвообразовании важным источником оснований. Значительное количество щебня является источником пополнения почвы илистыми частицами, образующимися в процессе выветривания, которое интенсивно происходит в поверхностных горизонтах [5].

Ландшафтно-геохимическая структура, вследствие значительной расчлененности рельефа, отличается четкой типологической дифференциацией. На среднегорье (высоты 700–1000 м) господствуют элювиальные и трансэлювиальные типы фаций – гольцовые ландшафты с покровами каменных россыпей, при снижении отметок высот переходящие в горные кустарничково-моховые.





На горных и холмистых участках почвенный покров представлен слаборазвитыми почвами [6]. В строении профиля слаборазвитых почв наблюдается маломощный торфянисто-опадный и иллювиальный горизонты, этим они отличаются укороченностью профиля, большой долей щебня, имеют слабокислую реакцию.

Почвы имеют маломощный профиль и значительную долю щебня в составе почвенных генетических горизонтов. На формирование химического состава почв предгорий большое влияние оказывают факторы внутрипрофильного перераспределения веществ, обусловленные биохимическими процессами. Энергично идет образование кислых водорастворимых органических соединений – фульвокислот. Низкое содержание сильных оснований (Ca, Mg, Na, K) в золе при отсутствии их подвижных форм в горных породах обусловливает кислый характер почвенных растворов (табл. 1) [3].

Материалы и методы исследования. Исследования и изучение ландшафтно-геохимических особенностей низкогорий и предгорий Мугоджар проводилось нами в верхнем течении реки Илек (Мугалжарский район, 95 км южнее города Актобе), в период май – сентябрь 2014 года.

В ходе исследований описаны основные типы топогеосистем и их сопряжения на ландшафтно-геохимических профилях (катенах), пересекающих различные элементы рельефа. В пределах каждой ландшафтно-геохимической катены, в зависимости от ее протяженности, были сделаны 1–2 почвенных разреза и отобраны пробы из различных генетических горизонтов почв. Отбор проб сопровождался описаниями морфологии почвенного профиля. Также были отобраны пробы донных отложений реки Илек.

Почвенный покров исследуемого района представлен злаково-полынной сухой степью на светло-каштановых и серозёмных слабосолонцеватых почвах. Почвообразующими породами служат глинистые и тяжелосуглинистые четвертичные отложения, которые на юге в наиболее высоких (выше 150 м над ур. моря) и наиболее расчлененных овражной сетью участках сменяются супесчаными и среднесуглинистыми отложениями, представляющими древние аллювиально-делювиальные отложения. В южных отрогах Мугаджар почвы развиваются на элювии плотных кристаллических пород, песчаников, сланцев и на соленосных третичных глинах [13].

Процессы почвообразования изменяют отдельные свойства почв, почвенные горизонты и почвенный профиль, а на молекулярном уровне определяют процесс гумификации, обменные реакции, изоморфные замещения в минералах, окисление и восстановление соединений в почве. А эти процессы в свою очередь изменяют такие свойства почвы, как плотность, водопроницаемость, влагоёмкость, способность фиксировать органическое вещество и т. п. [11].

Поэтому мы и придаем большее внимание изучению морфологических признаков и химических свойств почвенных профилей разных подтипов и разновидностей почвенного покрова исследуемой территории.

Химические анализы отобранных образцов почв с каждого горизонта определялись по ГОСТам. Органическое вещество определялось по Тюрину (ГОСТ 26213-91), рН определяли по методу Каппена (ГОСТ 26212Катионно-анионный состав водной вытяжки определялся по ГОСТам 26424-85, 26425-85, 26426-85, 26428Определение содержания микроэлементов в почвах и донных отложениях выполнено методом атомноабсорбционной спектрофотомерии в лаборатории ГУ «Тобыл-Торгайский департамент экологии по г. Актобе».

Результаты исследования. Для характеристики распространенности и перераспределения веществ в геосистемах вычислены кларки концентрации элементов (КК) – отношения их содержания к кларкам почв по А. П. Виноградову, коэффициенты радиальной дифференциации (Кр) – отношение содержания химических элементов в органогенных горизонтах к почвообразующим породам, коэффициенты латеральной дифференциации (Кл) – отношение содержания элемента подчиненных ландшафтов к геохимически автономным. Результаты анализов представлены в таблицах 1, 2.

–  –  –

Примечание. Числитель – абсолютное содержание (микроэлементы – мг/кг); знаменатель – кларк концентрации КК (почвы – по отношению к кларку почв, породы и донные отложения – по отношению к кларку литосферы по А. П. Виноградову (справочник 1990 г.).

Из таблицы два мы наблюдаем значительное увеличение концентрации металлов: Cr, Ni, Cu, Pb, а также незначительное увеличение Fe, Cd. Средняя концентрация хрома в почве в десятки раз больше кларка почв. Повышенные значения свойственны только почвам аккумулятивного типа фаций. Мы также наблюдаем большое превышение концентрации этого элемента как в донных отложения, так и в почвообразующих породах. Очевидно, это связано как с естественным, так и с антропогенным геохимическим фоном данной территории, так как с 1936 года Актюбинская область является крупнейшей сырьевой и промышленной базой хромитов не только в СНГ, но и в Мире.

Содержание свинца в почвах выше кларка. Повышенное содержание свинца отмечается на фоне близких к кларку показателей в почвообразующих породах. Высоким содержанием свинца характеризуются также донные отложения. Очевидно, это связанно с тем, что исследуемая территория (Мугоджарский район) является крупной узловой железнодорожной станцией с времён СССР.

Для никеля характерно очень сильное варьирование – диапазон его концентраций в пробах составляет от 1 до 5 мг/кг. Наиболее высокие концентрации никеля характерны для глееподзолистых почв аккумулятивных полугидроморфных типов фаций. Концентрация кадмия варьирует весьма значительно, от 0,05 до 0,75 мг/кг.

Среднее значение (0,19 мг/кг) меньше кларка почв. Таким образом, литогенная основа ландшафтов характеризуется близкими к кларку концентрациями хрома, меди, свинца и обедненностью никелем и кадмием. Биологическое накопление с последующим закреплением в напочвенной подстилке и торфе приводит к аккумуляции в органогенных горизонтах хрома, свинца и меди.

На фоне околокларковых показателей большинства микроэлементов весьма активно происходит их вертикальное и латеральное перераспределение, что наглядно проявляется при исследовании состава генетических горизонтов различных типов почв [7].

Отсутствие накопления веществ в органоминеральном горизонте связано, прежде всего, с незначительным участием органического материала в его формировании, интенсивным вымыванием органических кислот и связанных с ними органоминеральных комплексов. Интенсивная миграция в нижние горизонты характерна даже для таких биофильных элементов, как свинец и медь [9].

При анализе распределения микроэлементов по профилю подбуров четко выделяются две группы элементов: халькофильные элементы, относящиеся к группе биологического накопления (медь и свинец), содержание которых максимально в напочвенной подстилке, и сидерофильные элементы (хром, никель, железо), максимальное содержание которых наблюдается в нижней части профиля, на глубине 20–30 см. Интенсивность биологического накопления довольно велика, но при контакте со щебнистым элювием концентрация микроэлементов снижается [14].

Химическая характеристика почв аккумулятивного полугидроморфного типа фаций дается нами по результатам анализа образцов из почвенного разреза, заложенного на поверхности надпойменной террасы реки Илек. Аллювиальные почвы, описанные нами на участке поймы р. Илек, развиты на поверхности, сложенной супесями и песками. В профиле почвы под слоем дернины залегает темно-серый супесчаный горизонт со слабо выраженной слоистостью. В нижней части профиля наблюдаются бурые пятна и железистые конкреции. Проведенные анализы микроэлементного состава свидетельствуют, что для аллювиальной почвы характерны равномерное распределение в профиле меди, хрома и свинца и незначительная элювиально-иллювиальная дифференциация никеля и кадмия с накоплением в дерновом горизонте.

Заключение. Таким образом, можно сделать вывод, что особенности радиальной и латеральной миграции элементов в большой степени зависят от геохимических свойств каждого элемента. Биогенная аккумуляция характерна для халькофильных элементов (Cu, Pb), что выражается в увеличении содержания этих элементов в поверхностных горизонтах почв. Преобладающими факторами формирования химических свойств почв являются природные процессы: геоморфологические и климатические условия расположения территории, распространение почвообразующих пород, особенностями биологического накопления микроэлементов, характером геохимических барьеров. Для полугидроморфных условий с господством восстановительной глеевой обстановки характерно интенсивное накопление хрома. В кислых почвах повышается доля подвижного железа, осаждение которого отмечено в поймах и донных отложениях реки. Содержание микроэлементов в породах и почвах на горных и холмистых участках Мугоджарских гор в среднем выше, чем на равнинных территориях, однако превышение кларков фиксируется спорадически.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абдулин, А. А. Геология Казахстана / А. А. Абдулин. Алма-Ата : Наука, 1981. – С. 312.

2. Ажигали, С. Е. Древности «Страны-кратера»: об истории и культуре кочевого Арало-Каспия / С. Е. Ажигали. – Алматы, 2006. – С. 64.

3. Аржанова, В. С. Геохимия ландшафтов и техногенез / В. С Аржанова, П. В. Елпатьевский. М. : Наука, 1990.

С. 196.

4. Аристархова, Л. Б. Геологические критерии классификации структур, обусловленных соляной тектоникой / Л.

Б. Аристархова // Вестн.МГУ. Сер. географ. 1966. Сб. 5.

5. Аубекеров, Б. Ж. Континентальные четвертичные отложения Казахстана: Автореферат диссертации на соискание док. геол.-минер. наук. / Б. Ж. Аубекеров – Алма-Ата, 1992. С. 35.

6. Беспалов, В. Ф. Геологическое строение Казахской ССР / В. Ф. Беспалов. – Алма-Ата : Наука, 1971.

7. Гаврилова, И. П. Особенности распределения микроэлементов в почвах на покровных суглинках средней тайги Западной Сибири / И. П Гаврилова, И. А Павленко // Микроэлементы в ландшафтах Советского Союза. – М. : Изд-во МГУ,

1969. С. 13–24.

8. Государственный стандарт СССР. Почвы, отбор проб. ГОСТ 28168-89

9. Добровольский, В. В. Динамика массообмена металлов в ландшафтно-геохимических условиях Среднего Урала / В. В Добровольский, Ю. Л. Мельчаков // Природные и антропогенноизмененные биогеохимические циклы. Тр. Биогеохимической лаборатории. Т. 21. М. : Наука, 1990. С. 89–99.

10. Исаченко, А. Г. Учение о ландшафте и физико-географическое районирование / А. Г. Исаченко. Л. : Изд-во ЛГУ, 1992. С.56.

11. Каучирев, И. С. Практикум по почвоведению / И. С Каучирев, Н. Ф Ганжара. М. : Изд-во Колос, 1979. С. 209.

12. Национальный Атлас Республики Казахстан. Том 1: «Природные условия». Институт географии. Алматы, 2010.

13. Перельман, А. И. Геохимия ландшафта / А. И. Перельман, Н. С Касимов. М. : Астрея-2000, 1999. С. 763.

14. Сысо, А. И. Закономерности распределения химических элементов в почвообразующих породах и почвах / А. И.

Сысо. Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2007. С. 277.

15. Физическая география Республики Казахстан. Учебное пособие. – Астана : ЕНУ им. Л.Н. Гумилёва, «Аркас», 2010. – С. 592.

Материал поступил в редакцию 24.12.15.

–  –  –

Abstract. This article is devoted to research of some mining areas of the Aktobe Region. The authors describe geomorphology, geology, tectonics of this Region. During the conducted study, the authors describe the main topogeosystem types and their conjugation on the landscape-geochemical profiles. The special attention is paid to the characteristics of prevalence and redistribution of substances in geosystems; also, the biogenic accumulation of some microelements in the soil forming rocks and bottom sediments is traced in this article.

Keywords: geosystem, landscape, soil, clarke, microelements, facies, eluvial and transeluvial facies.





Похожие работы:

«СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ БИОЛОГИЯ, 2015, том 50, 3, с. 369-376 УДК 631.559.2:631.847.21:579.64 doi: 10.15389/agrobiology.2015.3.369rus АГРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫХ ФОРМ МИКРОБНЫХ БИОПРЕПАРАТОВ ДЛЯ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ А.П. КОЖЕМЯКОВ1, Ю.В. ЛАКТИОНОВ1, Т.А. ПОПОВА1, А.Г. ОРЛОВА1, А.Л. КОКОРИНА2, О.Б. ВАЙШЛЯ3, Е.В. АГАФОНОВ4, С.А. ГУЖВИН4, А.А. ЧУРАКОВ5, М.Т. ЯКОВЛЕВА6 Выполнены комплексные исследования по созданию жидкой формы биопрепаратов для симбиотических и ассоциативных...»

«http://www.bio.bsu.by/genetics/grinev_ru1.phtml Страница 1 Распечатать Сайт Биологического Факультета версия для печати или вернуться Гринев Василий Викторович Кафедра генетики Биологического факультета БГУ. Сотрудники кафедры Профессорско-преподавательский состав Учебно-вспомогательный состав Научные сотрудники Аспиранты и магистранты Гринев Василий Викторович Кандидат биологических наук, доцент, научный руководитель сектора молекулярной генетики человека. Professor Olaf Heidenreich Professor...»

«ПЛАН лабораторных занятий по микробиологии для студентов 3 курса медико-профилактического факультета на весенний семестр 2014-2015 учебного года ЗАНЯТИЕ 1 Тема: Клиническая микробиология. Методы микробиологической диагностики гнойновоспалительных заболеваний кожи, подкожной клетчатки, бактериемии, сепсиса. Клиническая микробиология: определение, цели, задачи. Условно-патогенные микробы (УПМ). Особенности эпидемиологии, патогенеза, диагностики заболеваний, вызванных УПМ. Критерии этиологической...»

«В.В. Денисов ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ МОРСКОГО СЕКТОРА БАРЕНЦ-РЕГИОНА Мурманский морской биологический институт КНЦ РАН Европейский Север уникальный регион, находящийся на стыке биогеографических, политических границ Атлантики и Арктики, Запада и России. По сравнению со всей Арктикой здесь сильно обострены все градиенты от климатических до экономических. Для региона, который рассматривается в качестве стратегического источника природных ресурсов России, актуальность...»

«ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ В ЛЕЧЕНИИ РАКОВЫХ БОЛЬНЫХ ПУТЕМ ГЕННОЙ МОДИФИКАЦИИ ИХ Т-ЛИМФОЦИТОВ Борис Фукс Каждый четвертый пятый человек умирает от рака. Прогресс молекулярной биологии, генетики и иммунологии в течение последних лет позволил создать фантастическую технологию лечения целой группы раковых заболеваний острых и хронических лейкозов, лимфом и, отчасти, множественной миеломы [9]. Молекулярные биологи и иммунологи только приступили к созданию аналогичной технологии лечения раков других...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра микробиологии, эпизоотологии и вирусологии МЕТОДИЧЕС КИ Е УКА ЗА НИЯ по дисциплине: Б1.В.ДВ.2 «ИММУНОЛОГИЯ» для самостоятельной работы аспирантов 2 курса по направлению подготовки 36.06.01 Ветеринария и зоотехния, направленность: «Ветеринарная микробиология, вирусология,...»

«WWW.MEDLINE.RU ТОМ 16, ОРГАНИЗАЦИЯ ЗДРАВОХРАНЕНИЯ, 1ФЕВРАЛЯ 2015 МОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ ЗДОРОВЬЯ РАБОЧИХ ПРЕДПРИЯТИЯ АТОМНОГО СУДОРЕМОНТА С УЧЕТОМ ДЕЙСТВИЯ ФАКТОРОВ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ Крупкин А.Б., Саенко С.А., Дохов М.А., Матвеев К.М. Федеральное государственное унитарное предприятие научно-исследовательский институт промышленной и морской медицины Федерального медико-биологического агентства 196143, г. Санкт-Петербург, пр. Юрия Гагарина, д.65 Телефон (812) 415-94-30, (812) 415-94-31; факс:...»

«2015-2016 РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ ПО ФАРМАКОГНОЗИИ Часть 1 СТУДЕНТА ЗАОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ _ГРУППЫ КУРСА 2015-2016 2015-2016 Основные понятия фармакогнозии Лекарственные растения (ЛР) Лекарственное растительное сырье (ЛРС) Лекарственное животное сырье Биологически активные вещества ( БАВ) Действующие вещества Сопутствующие вещества Балластные вещества Фармакогностический анализ Фармакогностический анализ состоит из следующих видов анализа: Подлинность ДоброкачественностьЗАНЯТИЕ 1 Фармакогностический...»





 
2016 www.os.x-pdf.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Научные публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.