Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,813

TYPIFICATION AND REGIONALIZATION LANDSCAPE-GEOCHEMICAL SYSTEMS

Kopylov I.S. 1 Dal L.I. 2
1 Natural Science Institute of the Perm State National Research University
2 ANO «Center of social initiatives» «Life Energy»
В статье приводится ландшафтно-геохимический анализ Пермского Приуралья и Урала. Методическими основами районирования и типизации ландшафтно-геохимических систем являются принципы системного анализа геохимических ландшафтов. Ландшафтно-геохимическая типизация имеет в основном геолого-геоморфологическую направленность, поэтому в качестве основных использованы таксоны геоморфолого-неотектонического районирования. Изучены геохимические поля, закартированы литогеохимические аномальные зоны. Основными факторами формирования геохимических полей и аномальных зон являются природные условия – геодинамические (неотектонические), структурно-тектонические, литолого-петрографические, гидрогеологические, геоморфологические, физико-географические (ландшафтные), физико-химические и др. Разработана геосистемная структура геохимических ландшафтов, выделены и охарактеризованы 10 мегагеохор, (соответствующих ландшафтно-геохимическим областям), включающих 21 макрогеохору, (соответствующих ландшафтно-геохимическим районам). Установлены их геохимические закономерности, которые необходимо учитывать при оценке геоэкологического состояния природной среды и природопользовании.
Landscape-geochemical analysis of Perm Ural and Priurals is in the article. Principles of system analysis of geochemical landscapes are the methodological foundations of the regionalization and classification of landscape-geochemical systems. Landscape-geochemical typification is primarily of geological and geomorphological orientation, so the taxa geomorfologia neotectonic regionalization is used as the main. Geochemical field are studied, lithogeochemical anomalous zones are mapped. Major factors of formation of geochemical fields and anomalous zones are the natural conditions - geodynamic (neotectonic) structural-tectonic, lithologic-petrographic, hydrogeological, geomorphological, physical-geographic (landscape), physical-chemical and other. Geosystem structure geochemical landscapes designed 10 megageohors (corresponding landscape-geochemical areas), including 21 macrogeohors (corresponding landscape-geochemical locality), are isolated and characterized. Geochemical regularities that need to be considered in the assessment of geo-ecological state of the natural environment and environmental management are installed.
landscape-geochemical analysis
mapping
regionalization
geosystem

Изучение ландшафтно-геохимических систем имеет важное значение в общей систематизации природной среды, касается многих теоретических и прикладных аспектов географии, геологии, экологии. Систематизация показана на примере Пермского Приуралья и Урала – территории Пермского края, который характеризуется большим разнообразием ландшафтов, почв, коренных и рыхлых образований, сформированных в различных природных и антропогенных условиях.

Методология районирования и типизации геохимических ландшафтов

Методическими основами районирования и типизации ландшафтно-геохимических систем являются принципы системного анализа, ряд положений о геосистемах, разработанных В.Б. Сочавой [18], где для систематизации подразделений природной среды применяется принцип двухрядной классификации геосистем: геохор – единиц регионального ряда и геомер – типологических выделов; критерии ландшафтно-геохимического районирования Б.Б. Полынова, М.А. Глазовской, А.Г. Исаченко и др. В основу ландшафтно-геохимического районирования положены критерии: 1) территориальные различия современных условий водной и биогенной миграции элементов, определяющих миграционную способность поступающих в ландшафты химических веществ; 2) комплексы ландшафтно-геохимических процессов, в результате которых накопились те или иные органические и минеральные соединения; 3) литогеохимические особенности территории [1]. Выделяются таксономические единицы районирования: геохоры разных порядков – ландшафтно-геохимические пояса, провинции, области (мегагеохоры), районы (макрогеохоры). Все ландшафты суши в соответствии с учением о геохимических ландшафтах [17] делятся по условиям миграции химических элементов на элювиальные (субаэральные – автономные) и подчиненные (гетерономные) элементарные ландшафты. К автономным ландшафтам относятся поверхности водоразделов с глубоким залеганием грунтовых вод. В понижениях рельефа образуются подчиненные – супераквальные (надводные – гидроморфные) и субаквальные (подводные – донные) ландшафты. Выделяются трансэлювиальные (верхние части склонов), элювиально-аккумулятивные (нижние части склонов) и аккумулятивно-элювиальные (местные депрессии) элементарные ландшафты. Рассматриваемая территория по М.А. Глазовской находится в пределах Верхнекамской ландшафтно-геохимической области [1], в пределах которой А.М. Кропачевым и др. выделены элювиально-трансэлювиальный район Урала, элювиально-субэлювиальный район (с подрайонами: Верхнекамской водно-ледниковой равнины и Предуральского прогиба) и субэлювиально-трансэлювиальный район на приподнятом пенеплене Уфимского плато [14].

Ландшафтно-геологическая (геохимическая) типизация имеет в основном геолого-геоморфологическую направленность, что диктуется необходимостью картографирования геологической среды – литогенной основы ландшафта. В основу типизации ландшафтов положена схема ландшафтного районирования под редакцией А.Г. Исаченко [15]. Среди ландшафтных зон в пределах платформенных равнин наиболее крупными являются: бореальная таежная зона (В), в которую входят среднетаежная подзона (В2), южнотаежная подзона (В3), подтаежная подзона (В4). Среди высокоярусных (горных) ландшафтов (Ж) бореальной зоны выделены низкогорные средне- и южнотаежные ландшафты (Ж1) и среднегорные среднетаежные ландшафты (Ж2). Соблюдая общие ландшафтные принципы, аббревиатуру и символы подразделений, мы уточнили границы ландшафтов, выделенных предшественниками (Б.А. Чазов, С.Е. Баканин, Н.Н. Назаров) [16], и выделили современные природные и техногенные ландшафты (по ландшафтно-индикационному дешифрированию).

При проведении региональных геохимических, ландшафтно-геохимических и геоэкологических исследований (ФГУП «Геокарта-Пермь», ПГНИУ) авторами были изучены геохимические поля по разным средам, закартирована 21 литогеохимическая аномальная зона (АЗ). Основными факторами их формирования являются природные условия – геодинамические (неотектонические), структурно-тектонические, литолого-петрографические, гидрогеологические, геоморфологические, физико-географические (ландшафтные), физико-химические и др. [2-13].

Ландшафтно-геохимическое районирование и структура ландшафтно-геохимических систем

Для Пермского Приуралья и Урала на основе принципов ландшафтно-геохимического районирования, изложенных выше, и геоморфолого-неотектонического районирования [6; 11] разработано следующее ландшафтно-геохимическое районирование регионально-зонального уровня детальности масштаба 1:200 000-1:500 000 (рис. 1).

А. Восточно-Русская геохора I порядка (ландшафтно-геохимическая провинция).

А-а. Верхнекамская геохора II порядка (ландшафтно-геохимическая подпровинция).

А-I. Мегагеохора аккумулятивной равнины Северного Прикамья (ландшафтно-геохимическая область) занимает северо-западную часть Пермского края. Выделяются макрогеохоры (ландшафтно-геохимические районы): Северных Увалов (А-I-1) умеренных сводовых поднятий; Веслянской низины (А-I-2), Верхнекамской низменной равнины (А-I-3), Косинской низменной равнины (А-I-4) слабых дифференцированных поднятий. Мегагеохора сложена юрскими и триасовыми (на западе), средне-верхнепермскими (на востоке) терригенными отложениями с повсеместным покровом рыхлых четвертичных образований с преобладанием полигенетических, ледниковых, флювиогляциальных, озерно-болотных и аллювиальных образований [11]. Преобладают сильно- и среднеподзолистые почвы [8]. По геохимическим данным выделяются крупные литогеохимические АЗ (Веслянская, Северокамская, Косинская) с площадным распространением: Zr, Ga, Mn, Cr, Cu, Ti, Pb, Be, Cd, с локальным: Zn, Ni, Co, V, Ba, Sr [2; 5].

А-б. Камская геохора II порядка (ландшафтно-геохимическая подпровинция).

Рис. 1. Ландшафтно-геохимическое районирование Пермского Приуралья и Урала.

А-II. Мегагеохора денудационной равнины Среднего Прикамья занимает западную часть Пермского края. Выделяются макрогеохоры: Верхнекамской возвышенности (А-II-5) и Верхнекондаских Увалов (А-II-6) умеренных сводовых поднятий; Иньвенско-Обвинской низменной равнины (А-II-7), Верещагинско-Васильевских Увалов (А-II-8), Оханских Увалов (А-II-9), Среднекамской низменной равнины (А-II-10), Осинской возвышенности (А-II-11) слабых и умеренных дифференцированных поднятий; Тулвинской возвышенности (А-II-12) умеренных и значительных дифференцированных поднятий; Буйской низменной равнины (А-II-13). Мегагеохора сложена средне-верхнепермскими терригенными отложениями, перекрытыми полигенетическими, ледниковыми, флювиогляциальными образованиями в северной части и элювиально-делювиальными аллювиальных образований в центральной и южной частях. Преобладают подзолистые и дерново-подзолистые почвы. Выделяются литогеохимические АЗ (Иньвинская, Чермозская, Обвинская, Добрянская, Очерская, Среднекамская, Тулвинская, Буйская) с площадным и локальным распространением: Zr, Ga, Cu, Р, Mn, Pb, Be, Ni, Ti, Ba, Cr, с локальным и точечным: V, Zn, Cd, Ni, Sn, Мо [2; 7].

А-в. Тиманская геохора II порядка (ландшафтно-геохимическая подпровинция).

А-III. Мегагеохора Тиманского кряжа занимает фрагмент в северной части Пермского края. Выделяются макрогеохоры: Кельтменской низины (А-III-14) слабых поднятий и Тиманского кряжа (А-III-15) умеренных поднятий. Мегагеохора сложена шешминскими и соликамскими терригенными и карбонатными отложениями (на западе) и нижнепермскими, каменноугольными, рифейскими отложениями (на востоке), перекрытыми полигенетическими и флювиогляциальными образованиями. Преобладают сильноподзолистые почвы. Выделяется Березовская литогеохимическая АЗ с площадным распространением: Zr, Ga, Cr, Pb, Mn, Be, Cu, Ti, Cd, с локальным: Zn, Ni, Co.

А-г. Печерская геохора II порядка (ландшафтно-геохимическая подпровинция).

А-IV. Мегагеохора денудационной равнины Северного Предуралья занимает фрагмент в северной части региона. Выделяется макрогеохора Колвинско-Вишерской возвышенной равнины (А-IV-16) слабых и умеренных поднятий. Мегагеохора сложена нижнепермскими терригенно-карбонатными отложениями, перекрытыми полигенетическими, гляциальными и флювиогляциальными четвертичными образованиями. Преобладают средне- и сильноподзолистые почвы. Большую часть занимает Березовская литогеохимическая АЗ с площадным распространением: Zr, Ga, Cr, Pb, Mn, Be, Cu, Ti, Cd, с локальным: Zn, Ni, Co.

А-д. Предуральская геохора II порядка (ландшафтно-геохимическая подпровинция).

А-V. Мегагеохора денудационной равнины Предуралья располагается в восточной части Пермского края в Предуральском краевом прогибе. Выделяются макрогеохоры: Соликамской равнины (V-17) слабых и умеренных дифференцированных поднятий, Косьвинско-Чусовской возвышенности (А-V-18) умеренных дифференцированных поднятий и Лысьвенско-Толумбасской возвышенной равнины (А-V-19) слабых и умеренных дифференцированных поднятий. Мегагеохора сложена нижнепермскими терригенно-карбонатными и сульфатными отложениями. В северной части преобладают полигенетические, гляциальные, флювиогляциальные и аллювиальные четвертичные образования со средне- и сильноподзолистыми почвами. В центральной и южной частях преобладают элювиально-делювиальные образования с дерново-подзолистыми почвами [8]. Выделяются крупные литогеохимические АЗ (Северокамская, Яйвинская, Косьвинская, Среднечусовская, Шаквинская, Верхнесылвинская) с площадным и локальным распространением: Zr, Ga, Cr, Pb, Mn, Be, Cu, Ti, Cd, с локальным и точечным: Р, Zn, Ni, Co, V, Ва, Sr.

А-е. Уфимская геохора II порядка (ландшафтно-геохимическая подпровинция).

А-VI. Мегагеохора субэлювиально-трансэлювиальной приподнятой денудационной равнины Уфимского плато располагается в юго-восточной части Пермского края. Выделяются макрогеохоры: Иреньско-Сылвенской наклонной карстовой равнины (А-VI-20) слабых дифференцированных поднятий и Уфимского плоскогорья и Сылвенского кряжа (А-VI-21) умеренных дифференцированных поднятий. Мегагеохора сложена нижнепермскими терригенно-карбонатными и сульфатными отложениями, перекрытыми делювиальными и элювиально-делювиальными четвертичными образованиями [11]. Преобладают дерново-подзолистые, темно-серые лесные, черноземные оподзоленные почвы. Большую часть занимают Иреньская и Шаквинская литогеохимические АЗ с площадным распространением: Р, Ni, Cu, Ga, V, Pb, Zn, с локальным: Мо, Mn, Sr.

Б. Уральская геохора I порядка (ландшафтно-геохимическая провинция).

Б-а. Северо-Уральская геохора II порядка (ландшафтно-геохимическая подпровинция).

Б-VII. Мегагеохора остаточных горных массивов западного склона Северного Урала значительных и сильных дифференцированных поднятий располагается в северо-восточной части Пермского края. Мегагеохора сложена нижнепермскими, каменноугольными и девонскими терригенно-карбонатными отложениями, перекрытыми делювиальными, солифлюкационно-делювиальными и элювиально-делювиальными четвертичными образованиями. Преобладают среднеподзолистые и горно-подзолистые почвы. Выделяются Березовская, Верхневишерская, Яйвинская литогеохимические АЗ с площадным распространением: Zr, Ga, Cr, Pb, Mn, Be, Cu, Ti, Cd, с локальным: Zn, Ni, Co, Р, Ва.

Б-VIII. Мегагеохора приподнятых денудационных горных массивов осевой части Северного Урала сильных сводовых и сводово-глыбовых поднятий. Мегагеохора сложена преимущественно девонскими, силурийскими, ордовикскими, вендскими, рифейскими терригенно-карбонатными, метаморфическими, вулканогенными образованиями, перекрытыми солифлюкационно-делювиальными, элювиально-делювиальными, элювиальными, коллювиальными четвертичными образованиями [11]. Преобладают средне-подзолистые и горно-подзолистые почвы. Большую часть занимает Верхневишерская литогеохимическая АЗ с площадным распространением: Zr, Ga, Pb, Zn, Mn, Cr, Be, Cu, Ti, Cd с локальным распространением Ni, Co.

Б-б. Средне-Уральская геохора II порядка (ландшафтно-геохимическая подпровинция).

Б-IX. Мегагеохора остаточных горных массивов западного склона Среднего Урала значительных дифференцированных поднятий располагается в восточной части Пермского края. Мегагеохора сложена нижнепермскими, каменноугольными, девонскими, вендскими терригенно-карбонатными и метаморфизованными отложениями, перекрытыми элювиально-делювиальными четвертичными образованиями [11]. Преобладают подзолистые и горно-дерново-подзолистые почвы [8]. Выделяются части крупных литогеохимических АЗ (Яйвинская, Косьвинская, Среднечусовская, Верхнесылвинская, Усвинская) с площадным и локальным распространением: Zr, Ga, Cr, Pb, Mn, Be, Cu, Ti, с локальным и точечным: Р, Zn, Cd, Ni, Co, V, Ва, Sr, Sn [2; 12; 13].

Б-X. Мегагеохора приподнятых денудационных горных массивов осевой части Среднего Урала сильных дифференцированных и сводовых поднятий располагается в восточной части Пермского края. Мегагеохора сложена силурийскими, ордовикскими, вендскими, рифейскими терригенно-карбонатными, метаморфическими, вулканогенными образованиями, перекрытыми делювиальными, солифлюкационно-делювиальными, элювиально-делювиальными четвертичными образованиями. Преобладают горно-дерново-подзолистые почвы. Большую часть занимают Усвинская и Койвинская литогеохимические АЗ, с площадным распространением: Ga, Cr, Pb, Mn, Cu, Ti, Zr, с локальным и точечным: Р, Zn, Be, Cd, Ni, Co, V, Ва, Sr, Sn [2].

Заключение. Разработана геосистемная структура геохимических ландшафтов Пермского Приуралья и Урала и проведена их типизация с характеристикой 10 мегагеохор, соответствующих ландшафтно-геохимическим областям, включающим 21 макрогеохору, соответствующие ландшафтно-геохимическим районам. Установлены их геолого-геоморфологические и геохимические закономерности, которые необходимо учитывать при оценке геоэкологического состояния природной среды и природопользовании.

Статья составлена в рамках мероприятий ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 гг.».

Рецензенты:

Наумова О.Б., д.г.-м.н., проф., зав. кафедрой поисков и разведки полезных ископаемых Пермского государственного национального исследовательского университета, г. Пермь;

Осовецкий Б.М., д.г.-м.н., проф., профессор кафедры минералогии и петрографии Пермского государственного национального исследовательского университета, г. Пермь.