Сетевое издание
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОЗОВ ЛОУХСКОГО РАЙОНА РЕСПУБЛИКИ КАРЕЛИЯ, КАК ПОДОСНОВА ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА

Никитин В.М. 1 Минченко Г.В. 2
1 ГОУ ВПО Московской области «Международный университет природы, общества и человека «Дубна»
2 АК «АЛРОСА» (ЗАО)
В настоящей работе приведены результаты обработки данных литогеохимического опробования Лоухского района Республики Карелии. Литогеохимическое опробование проводилось во время летних полевых сезонов в 2006 и 2007 годах. Статистическая обработка полученных аналитических данных, проведенная с использованием методов общей и описательной статистики, корреляционного анализа в специализированных программах, показала достоверность, надежность, достаточность и корректность выборки. Впервые получена геохимическая характеристика отложений озов и коренных пород района и установлена тесная геохимическая связь озов и подстилающих их гранито-гнейсов. На основе кларков концентраций элементов были составлены схемы их распределения по типам отложений и проведено геохимическое картирование территории с использованием компьютерного модуля Surfer. Показано, что результаты литогеохимического опробования могут использоваться как подоснова геоэкологического мониторинга.
озы
мониторинг
геохимический анализ
1. Алексеенко В.А. Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых: Учебник. - М.: Логос, 2000. - 2-е изд., перераб. и доп. - 354 с.
2. Войткевич Г.В., Кокин А.В., Мирошников А.Е., Прохоров В.Г. Справочник по геохимии. - Москва: «НЕДРА», 1990. - 480 с.
3. Ильин В. А. Строение долин стока талых ледниковых вод Западной Карелии // Геоморфология и геология четвертичного периода Севера европейской части СССР. - Петрозаводск, 1976. - С. 31-38.
4. Ильин В. А., Лак Г. Ц. Типы озовых образований в Южной Карелии // Четвертичная геология игеоморфология восточной части Балтийского щита. - Л.: Наука, 1972. - С. 35-38.
5. Калмыков Б.А., Вержак В.В., Минченко Г.В. Проект на геологическое изучение Северо-Западной площади с целью выявления коренных месторождений алмазов в 2006-2010 годах (объект Северо-Западный). Геолого-методическая и производственно-техническая часть. ЗАО «АЛРОСА-Поморье». - Архангельск, Кн. 1. 2006. - 250 с.
6. Клюнин С.Ф. и др. Геологическое строение и прогнозная оценка полезных ископаемых расслоенных интрузий Олангской группы (Северная Карелия). Отчет о результатах поисковых работ на благородные металлы с попутными поисками алмазов и других полезных ископаемых в пределах Олангской группы массивов, проведенных в 1987-1993гг. ЦКПСЭ. - Мончегорск. 1994. - 286 с.
7. Кошик Ю. А., Тимофеев В. М., Чмыхал В. Н. Особенности рельефа ледниковой области Житомирского Полесья. - Киев: Наукова думка, 1976. - 48 с.
8. Лукашев А. Д., Ильин В. А. Озы и тектонические нарушения // Новейшие и современные движения земной коры в восточной части Балтийского щита. - Петрозаводск, 1974. - С. 43-46.
Озы (в иностранной литературе распространен синоним эскеры) - это крутосклонные валообразные гряды, вытянутые  по направлению движения существовавшего ранее ледника, сложены хорошо промытыми слоистыми песчано-гравийно-галечными отложениями с глыбами валунов.

Озы широко распространены на территории Северо-запада Российской Федерации,  являются образованиями с повышенными концентрациями элементов, в том числе тяжелых металлов [1, 3, 4, 7, 8].   Они представлены отложениями, наиболее неустойчивыми к антропогенной нагрузке. В этой связи актуален анализ геохимической характеристики озов в незатронутых техногенезом районах.

Цель исследования - провести геохимический анализ озов Лоухского района Республики Карелии и дать их геохимическую характеристику данного типа отложений как подоснову для геоэкологического мониторинга «закрытых» территорий северо-западной части Кольско-Карельского региона.

Авторы провели анализ  данных  детального геолого-геоморфического картирования, изучения форм рельефа и литогеохимического опробования озов, распространенных в Лоухском районе Республики Карелия. Работы были направлены на оценку алмазоносности площади и выполнены  специалистами Филиала «АЛРОСА-Поморье», в которых авторы принимали активное участие. Эти данные позволяют привести геохимическую характеристику участка  незатронутого техногенезом, типичного для Кольско-Карельского региона.

Площадь исследования по административному делению относится к Лоухскому району Республики Карелия. Северная граница площади проходит по границе с Мурманской областью, западная - по Государственной границе с Финляндией. Площадь исследуемого района составляет 2920,5  кв. км [5].

В статье основное внимание уделено геохимическому анализу озов, хотя помимо данного типа образований в районе исследований распространены другие ледниковые образования: камы, друмлины, бараньи лбы.

Во время полевых работ были отобраны литохимические пробы по профилям субмеридионального простирания, которые располагались в крест простирания озов и захватывали выходы коренных пород на дневную поверхность. Шаг опробования по профилю составлял 500 м. Расстояние между профилями - 1000 м со сгущением на детальных участках до 500 м. С целью детализации в местах обнаружения озов шаг пробоотбора сокращался до 25 м с обязательным выходом в подстилающие кристаллические породы. Кроме того, отбирались пробы  с шагом 50 м вдоль гребня озов, практически вкрест основных профилей. Отбор литохимических (литогеохимических) проб проводится точечным методом с глубиной по коренным породам - 10-60 см, по озам - 1,5-2,0 м, вес одной пробы - 200 гр.

Пробоподготовка производилась на базе филиала АК «АЛРОСА» в г. Архангельске, полуколичественный спектральный анализ на 40 элементов выполнен в Бронницкой геолого-геохимической экспедиции ИМГРЭ. Число проанализированных элементов сокращено до 20 (тяжелые и редкие металлы),  погрешность определения содержаний которых данным методом минимальные. В дальнейшем, вычислены кларки концентраций этих элементов относительно средних значений по выборкам с учетом кларка по А.П. Виноградову и по К.Г. Ведеполю [2].

На основе кларков концентраций элементов были составлены схемы их распределения по типам отложений и проведено геохимическое картирование территории с использованием компьютерного модуля Surfer.

Всего по всем типам четвертичных отложений и коренных пород было проанализировано данных по 701 точке пробоотбора, из них 48 точек, расположенных на озах, и 73 точки в местах выхода на поверхность коренных пород.

Статистическая обработка данных и результатов исследования проводилась с использованием методов общей и описательной статистики, корреляционного анализа в специализированных программах Microsoft Exel (при помощи функции MS Excel ПИРСОН(массив1;массив2)), SPSS Statistic 17.0 (с применением функции One-Sample T Test, 95 % Confidence Interval of the  Difference).

По данным полевых наблюдений и картирования по пяти озам все они  имеют однородное строение по всему простиранию и в основном сложены галечно-гравийно-песчаным материалом.

Изучение морфологии озов показывает, что размеры озов, хотя и варьируют, но в пределах средних значений - 10-12 м в высоту и 5-8 м в ширину, протяженность их достигает 12  км. Во всех случаях озы сложены осадками разного литологического состава, чередующимися в разрезе пластами песков, гравия, галечников, супесей и суглинков. В поперечном сечении озов устанавливается облекающее, антиклинальное залегание этих пластов с углами падения до 5-7о.

Для всех исследованных озов характерно их  линейное распространение  в  северо-западном направлении.

Анализ сопоставления положения озов с тектоническими элементами согласно тектонической схеме, составленной геологами Филиала «АЛРОСА-Поморье» [5], показывает их пространственную  приуроченность к северо-западным разломам.  Кроме того, отмечается связь ограничения развития озов по простиранию с тектоническими нарушениями северо-восточного простирания (рис. 1).

Рис. 1. Позиция озов на схеме разломной тектоники

Следы движения ледника в виде борозд и его воздействие на геоморфологический «образ» района четко прослеживаются на цифровой модели рельефа территории.

Геохимический анализ состава озов и коренных пород архея-протерозоя показывает почти полную их идентичность.

Анализ данных микрокомпонентного состава озов показывает повышенные концентрации в них тяжелых металлов.

Также установлены фоновые концентрации этих элементов в зонах пересечения разломов и местах выхода коренных пород, представленных амфибол-биотитовыми гнейсами.

Кластерный анализ данных по содержанию тяжелых металлов в озах и коренных породах показал, что по микрокомпонентному составу исследуемые типы образований также весьма схожи. На графиках распределения средних содержаний исследуемых элементов также видна геохимическая аналогия. В обобщенном виде данные по микрокомпонентному составу представлены в виде двух кривых по двум генерализованным выборкам (рис. 2).

Рис. 2. Логарифмические кривые распределения элементов в отложениях озов (а) и гнейсах (б)

Для анализа статистической достоверности полученных результатов проведен корреляционный анализ. Корреляционная связь содержаний элементов в озах и в коренных породах является весьма высокой. В результате расчета коэффициента корреляции между двумя массивами данных по двум типам образований при помощи функции ПИРСОН (массив 1; массив 2) получаем значение 0,95. Достоверность и надежность данных показана на диаграмме рассеяния (рис. 3).

Рис. 3. Диаграмма рассеяния

Таким образом, впервые получена полная  геохимическая характеристика отложений озов  района. Установлена тесная геохимическая связь озов и подстилающих их гранито-гнейсов. Эти данные можно использовать как подоснову для формирования системы геоэкологического мониторинга.

Рецензенты:

  • Кузнецов О.Л., д.т.н., профессор, президент Университета «Дубна». г. Дубна.
  • Игнатов П.А., д.г.-м.н., кафедра экологии и наук о Земле Университета «Дубна» г. Дубна.

Библиографическая ссылка

Никитин В.М., Минченко Г.В. ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОЗОВ ЛОУХСКОГО РАЙОНА РЕСПУБЛИКИ КАРЕЛИЯ, КАК ПОДОСНОВА ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 1. ;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=5356 (дата обращения: 28.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074