Географо-геологический факультет Тбилисского Государственного университета
Институт географии им.Вахушти Багратиони Академии наук Грузии
МАТЕРИАЛЫ
МЕЖДУНАРОДНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ КОНФЕРЕНЦИИ
ПРИРОДНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ГОРНЫХ
ТЕРРИТОРИЙ: СОСТОЯНИЕ, ПРОБЛЕМЫ, ПЕРСПЕКТИВЫ
научная
дискуссия в Internet/E-mail 25 мая -25
июля 2003г
ПРИРОДНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ КОРЫ ВЫВЕТРИВАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ
ВЫСОТНЫХ ПОЯСОВ ВУЛКАНИЧЕСКОГО НАГОРЬЯ АРМЕНИИ
И ЕГО ИЗУЧЕНИЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДОВ ГЕОХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА
А.С.Бальян
Кафедра физической географии
географического факультета Ереванского государственного университета, ул.
А.Манукяна 1, 375025, Ереван, Армения, E-mail: [email protected]
Геолого-геоморфологическими
исследованиями вулканического нагорья (г.Арагац, Гегамское, Варденисское
нагорья и их предгорные плато) установлена следующая общая закономерность
развития эффузивного покрова: наиболее древние эффузивы-неогеновые туфобрекчии,
липарито-дациты, туффиты и прочие кислые разности, развиты преимущественно в
альпийском поясе вершин; на привершинном плато - покровы андезитов неогена и
антропогена; на среднегорных склонах - четвертичные лавовые потоки андезитобазальтов
и базальтов; на низких склонах и предгорных плато - туфобрекчии, долеритовые
базальты, игним-бритовые туфы неоген-антропогена.
Указанная морфология развития разновозрастных
и разных по химическому составу эффузивов в период плиоцена-антропогена, при
частом изменении климатических условий и высотной поясности формирования
ландшафтов, создавали своеобразный тип элювия и гипергенной коры, свойственной
только вулканическому нагорью Армении.
Для изучения
рассеянных элементов в различных типах коры выветривания (или генетических
типов грунтов), с целью дать оценку перераспределения этих элементов в
формировании рыхлообломочных покровных образований, мы обратились к методу
определения средних содержаний этих элементов (
). Расчетные операции для каждого химического элемента
производились методами математической статистики, принятой в геохимии (Беус,
Григорян). При этом определялись:
а) среднее содержание 
,
б) среднее квадратичное отклонение s,
в) коэффициент вариации Пирсона 
,
г) кларк концентрации Кк, т.е. степень отклонения среднего содержания элемента в коре выветривания (s) относительно среднего содержания того же элемента в материнской породе;
.
В качестве рабочей гипотетической основы принято установленное положение, что распределение рассеянных химических элементов в природных объектах подчиняется логарифмически-нормальному закону. А наиболее удобным способом аналитических подсчетов является способ вероятностного трафарета Разумовского, которым и был определен местный геохимический фон (Гф).
Прежде всего отметим, что на неогеновых
эффузивах гипергенная кора имеет большую мощность и хорошо выраженный профиль,
а на антропогенных эффузивах развит несовершенный элювий.
Из взятых многочисленных проб элювия и
гипергенной коры, подверженных химическому рентгеноструктурному и
термографическому анализу, установлено, что, в целом, элювий, сформированный на
неогеновых кислых эффузивах (Вохчабердская свита) представлен преимущественно
монтмориллонито-галлуазит-гидрослюдистыми глинами. Элювий, развитый на лавах
основного и среднего состава, представлен
монтмориллонит-бейделлит-гидрослюдистыми глинами. Изменение химического состава
элювия тесно связано также с высотой ландшафтной поясности. Так, например, в
полупустынной и частично сухостепной зоне глинистая кора в значительной степени
содержит палыгорскит, а в альпийской и нивальной зоне увеличивается содержание
гидрослюды и гидроокиси железа.
Наряду с указанным общим геохимическим фоном
монтмориллонито-гидрослюдистого элювия, имеются также продукты остаточной,
погребенной, иногда и преобразованной, древней (плиоценовой) коры гипергенеза,
представленной бейделлито-гидрослюдисто-каолинитовыми глинами.
Высказывалось
мнение (Бальян С.П., Бальян А.С., Айрапетян Г.А.), что древняя кора на
неогеновых кислых эффузивах была сформирована в условиях влажного климата
среднего плиоцена с широким развитием теплолюбивой вечнозеленой древней
растительности гирканского облика.
В дальнейшем, значительная часть отмеченной
древней коры была вовлечена в состав морен среднечетвертичного горно-покровного
оледенения, в которых отдельными линзами и пачками сохранен первичный профиль
этой коры. Реликты этой коры вскрыты буровыми скважинами, заложенными на
привершинных плато под моренами и другими рыхлообломочными отложениями, в
разрезах каньонов рр. Касах, Раздан и других под четвертичными лавами.
В плейстоцен-голоцене, в условиях ритмичного
изменения климата и общей направленности к аридизации и формирования высотной
ландшафтной поясности, сходной к современной, происходит дезинтеграция, снос и
переотложение этой коры и вовлечение ее
в состав различных типов рыхлообломочных отложений.
Элювий и почвы, в целом, сохраняют многие
геохимические особенности литохимического состава исходных эффузивов.
Унаследованность геохимических
особенностей исходных пород элювием и почвой проявляется также в
содержании рассеянных элементов, однако с определенными изменениями, зависящие
от изменения биоклиматических условий
антропогена в широком понимании.
Происходило
перераспределение этих элементов в процессе формирования гипергенной коры на
разных эффузивах и высотных поясах. В то же время, перераспределение этих
элементов оказало определенное влияние и на гипергенную геохимию литогенной
основы почв и формирование биоценоза. Как показали наши исследования, на
рыхлообломочном покрове эффузивов (элювий, морена и пр.) наиболее характерными
рассеяными элементами являются: титан, марганец, хром, никель, кобальт,
ванадий, молибден, медь, свинец, строиций, галлий и цирконий. Перечисленные
элементы обнаружены в спектральном анализе в достаточном количестве выше
точности аналитического определения, необходимого для расчета
ландшафтно-геохимических показателей.
В различных
генерациях рыхлого покрова отмечается определенное отклонение среднего
содержания элементов (Сх) по сравнению с кларком земной коры (по
А.П.Виноградову). Выделяются следующие три группы.
Элементы,
содержание которых меньше, по сравнению с кларком земной коры. К ним относятся Mn, Ni, Pb, Ba, а
кларки концентраций (Кк) которых колеблется в пределах от 0.9 до 0.5 , а Zr от 0.5 до 0.1.
2. Элементы,
содержание которых обычно близко или слабо превышает величину кларков. Таковы
Ti, Co, V, Cu, Zn, Sr, Ba. Их Кк колеблется в пределах от 0.1 до 1.8.
3. Элементы с
более высоким содержанием Cr, Mo с Кк от 2.5 до 4.5.
Установлено, что резкое повышение содержания Mo и Cr и значительное понижение
концентрации Zr, характеризует общую провинциальную геохимическую
особенность гипергенной коры вулканического нагорья.
На фоне этих,
общих для всего нагорья, закономерностей, отмечается определенное изменение
содержания элементов в рыхлом покрове в зависимости от а) состава исходных
пород и б) изменение биоклиматических условий. В первом случае (a) отмечено, например, постепенное повышение Кк Cr (от
2 до 3) и, наоборот, понижение Кк Mo (от
1.9 до 1.3); Zn (от 1.8 до 1.3); Ba (от 2 до 0.8) и Ga (от
2 до 1.3).
Характерно также,
что средне-четвертичная морена, занимающая больше половины площади привершинных
вулканических массивов, отличается пониженными величинами Кк Ni, Cr, Co, V; Cu и Zn (от 0.5 до 0.9).
Во втором случае
(б) средния содержания большинства элементов - Cr, Mn, Ba, V, Cu, Ni, Co, Pb проявляют тенденцию к увеличению
от полупустынного к горно-степнoму, лугостепному и
субальпийскому поясам, до абсолютных отметок 3200м. В альпийском поясе вершин
отмечается некоторое снижение Сх отмеченных элементов.
Характерно также,
что возрастание концентрации микроэлементов в рыхлом покрове от низких
ландшафтных поясов к верхним, отмечается на тех территориях, где развиты
четвертичные лавы.
Эта
закономерность нарушается в альпийском поясе, где развиты продукты гипергенеза
неогеновых, относительно кислых пород и морены среднечетвертичного оледенения,
содержащая остатки плиоценовой гидрослюдисто-каолинитовой коры.
Отмеченный
геохимический фон содержания микроэлементов в рыхлом покрове почво-грунтов
вулканического нагорья, безусловно, оказывал влияние в развитии и эволюции
фитоценозов высотных ландшафтных поясов.
NATURAL POTENTIAL OF THE
CORTEX OF AIRING THE DIFFERENT HIGH-ALTITUDE BELTS OF THE VOLCANIC UPLANDS OF ARMENIA
AND ITS
STUDY USING THE METHODS OF
THE GEOCHEMICAL ANALYSIS
H.S.Balyan
On the whole, alluvium and soils preserve many geochemical
peculiarities of lithochemical structure of initial effusive. Inheritance of
geochemical peculiarities of initial rocks with eluvium’s and soil is also
displayed in structure of scattered elements.
General provincial geochemical peculiarity of strata of
loose soil rocks of volcanic highland is the increased component of Mo
(Kk through 4.5) and Cr (Kk through 2.8).