Геохимия мерзлотных ландшафтов

Тайсаев, Трофим Табанович

Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему
Геохимия мерзлотных ландшафтов
ВАК РФ 11.00.01, Физическая география, геофизика и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации по теме "Геохимия мерзлотных ландшафтов"

г б О*

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ ГЕОГРАФИИ

На правах рукописи

ТАЙСАЕВ Трофим Табанович

УДК 550.4:911.2:580.85

ГЕОХИМИЯ МЕРЗЛОТНЫХ ЛАНДШАФТОВ (На примере гор юга Сибири)

Специальность 11.00.01 - физическая география, геофизика и геохимия ландшафтов

Диссертация

на соискание ученой степени доктора географических наук в форме научного доклада

Иркутск 1994

Работа выполнена в Бурятском геологическом институте 'СО РАН й в Бурятском государственном педагогическом институте МО РФ.

докторгеографических наук, профессор Н. С. Касимов

доктор географических наук Е. Г. Нечаева доктор геолого-минералогических наук И. С. Ломоносов

Ведущая организация: Институт мерзлотоведения СО РАН

Защита состоится 11 ноября 1994 г. в 10 ч. на заседании Диссертационного Совета Д 002.60.02 при Институте географии СО РАН по адресу: 664033, Иркутск, ул. Уланбаторская, 1

С диссертацией в форме научного доклада можно познакомиться в библиотеке Института.

Отзывы о работе в двух экземплярах, заверенные подписями и гербовой печатью, просим направить в адрес Института.

Ученый секретарь

ТТ Т1ЛЛ£»г»<»«о тшпт гл»чл тч п»го

Официальные оппоненты:

Диссертация разослана Огс^г^

Общая характеристика работы

Актуальность темы. При хозяйственном освоении Сибири возникла необходимость исследования геохимии природных и техногенных ландшафтов криолитозоны, в частности геохимически-аномальных. БАМ пересекает ландшафты криолитозоны. Рудные ландшафты многолетней мерзлоты сыграли огромную роль в формировании фауны и флоры, в хозяйственно-культурном развитии коренных народов, в техническом прогрессе и этногенезе их, а также в разработке теории и практики геохимических методов поисков месторождений полезных ископаемых и геохимии техногенеза. Они являются прекрасной моделью изучения миграции элементов ^"концентрации их на -геохимических барьерах. Поэтому актуальны проблемы комплексного исследования мерзлотных ландшафтов. Огромный материал поисковой геологии и геохимии, вопросы эволюции растительного и чсивотнэяэ мира, экологические проблемы техногенеза, рационального природопользования требуют обобщения и анализа в ландшафтно-геохимическом аспекте. Мерзлота является мошным геохимическим фактором развития ландшафтов. Этой теме посвящена наша работа, выполненная на примере мерзлотных ландшафтов гор юга Сибири (Восточный Саян, Прибайкалье и Забайкалье).

Формирование мерзлотных ландшафтов и методологические подходы. Развитие этих ландшафтов происходило на фоне глобального похолодания климата Земли и тесно связано с неотектоникой и рифтогенезом Байкальского рифта. Главными факторами разнообразия геохимических полей ландшафтов были дифференцированные неотектонические движения вдоль разломов, расчленение рельефа, вскрытие рудных полей, глубокое промерзание литосферы, горное оледенение, эоловые процессы, базальтовый вулканизм и сейсмичность. Большое влияние на дифференциацию ландшафтной оболочки региона оказали поперечно расположенные горные хребты -. барьерные зоны на пути западного переноса влажных воздушных потоков. Они определили горное оледенение в высоких горах и иссушение и похолодание ландшафтов по периферии их. Для ледникового периода характерна цикличность похолодания (самаровское, тазовское, зырянское и

3 ,

сартанское оледенение в Сибири). Максимальная (1600 м) мощность' криолитозоны в высокогорье юга Сибири достигла 12-13 тыс.лет назад (Некрасов, 1976). Мерзлотные ландшафты сартанского времени распространялись далеко на юг - в Монголию и Северный Китай.

В составе растительности.выделяются следующие фратрии формаций: саяно-южнозабайкальские или южносибирские (горнотундро'вые и альпинотипные, горнотаежные, горнотаежные в сочетании с горностепными), северозабайкальские или ангаридные (горнотундровые и альпинотипные, горнотундровые в сочетании с горнотаежными, горно-. таежные) и центральноазиатские (степные, луговые) (Атлас Забайкалья, 1967)..

Большая часть исследованной территории входит в состав Сая-но-Байкальской горно-складчатой области и относится к сложной полицикличной и гетерогенной структуре, которая развивается от докембрия до четвертичного периода. Основные черты металлогении территории сформированы в геосинклинальной (протерозой-палеозой) и последующий постгеосинклинальный периоды развития (Шобогоров и др.,ч1983). Е первом периоде выделяются карельская (ранний протерозой), байкальская (рифей), каледонская (поздний рифей -ранний палеозой) и во втором - герцинсквя (средний и поздний палеозой), киммерийская (поздний палеозой-мезозой) и кайнозойская металлогенические эпохи. С ними связаны Саяно-Байкальский, Монголо-Охотский и Забайкальский металлогенические пояса.«В составе их выделяются структурно-металлогенические зоны, рудные зоны, районы и узлы. Среди разнообразной рудной минерализации ведущими являются колчеданно-лолиметаллическая, золоторудная, ред-кометальная, флюоритовая, фосфоритовая и др. На рудоносных формациях сохранились мезокайнозойские коры выветривания. С ними связаны разнообразные типы экзогенных месторождений полезных ископаемых.

Функционирование мерзлотного ландшафте, как неравновесной открытой системы - главной составляющей биосферы, обеспечивается процессами обмена вещества, энергии и информации г криолитозоной - мерзлой литосферой, гидро- и атмосферой. Это определяет внутреннее единство и целостность его как системы. Поэтому методологической основой исследования мерзлотных ландшафтов являются системный подход и принципы историзма, а основным методом - сопряженный анализ.

Цель и задачи исследований. Цель: установление закономерностей истории- миграции элементов и их соединений в мерзлотных ландшафтах.

Для достижения цели поставлены нижеследуюшие задачи.

1. Изучение биологического круговорота элементов - основы самоорганизации ландшафта.

2. Исследование механической суффозии на курумовых склонах, определявшей тип геохимического сопряжения.

3. Геохимическая характеристика гольцовых ландшафтов областей горного оледенения на рудоносных формациях и золоторудных месторождениях.

4. Влияние геохимических барьеров зон разломов Байкальского рифта на формирование ландшафтов.

5. Изучение эоловых процессов и их роль на формирование геохимических ландшафтов межгорных впадин.

Научная новизна. Работа является первым систематическим исследованием и обобщением геохимии мерзлотных ландшафтов горных территорий. Разработано новое научное направление - геохимия мерзлотных ландшафтов рудных полей. Выделен мерзлотный (криогенный1» этап развития ландшафтов с его характерными связями и механизмами функционирования.

Защищаемые положения:

1. Биологический круговорот является основой самоорганизации и устойчивости мерзлотных ландшафтов. Самоорганизация ландшафтов обеспечивается внутренними связями зоны криогенеза с биогенными процессами, регулируется сезонным режимом тепла и определяется единством зимнего (криогенного'* и летнего (биогенного'* циклов миграции.

2. Механическая суффозия в гольцовых ландшафтах на курумовых склонах определяет особый тип геохимического сопряжения - формирование механического барьера и связанных с ними суффозионных ореолов, рудоносных илов и биологического круговорота.

3. Развитие геохимии гольцовых ландшафтов шло под активным действием горных ледников и деградации таенных ландшафтов. Ледники усилили геохимический потенциал ландшафтов за счет глубокого расчленения рельефа, вскрытия рудоносных формаций, образования потоков вещества и Формирования горнодолинных каскадных ландшафтно-геохимических- систем. Дифференциация геохимических полей в гольцах определяется литогенной основой (гипербазитовые

массивы, черносланцевые толщи, рудные месторождения и т.д.1.

4. Геохимические барьеры и ландшафты зон разломов Байкальского рифта связаны с восходящими водами и газами, передачей глубинной информации, вещества и энергии в ландшафт. Развитие ландшафта направлено на увеличение кларков концентрации элементов в почвах, илах, минеральных осадках, зонах трещиноватости, воздухе и растениях. На выходах термальных источников сохранились реликтовые виды, приспособленные к высоким концентрациям элементов и тепла.

5. Криогенно-эоловый этап развития геохимии мерзлотных ландшафтов межгорных впадин связан с криогенезом и сильными ветрами перигляциального периода. В ландшафте создается информация в процессе криогенного и солевого выветривания, осадконакопления, перераспределения минералов.и пород в ветровом потоке по крупности и удельному весу, концентрации элементов на геохимических барьерах и биологического круговорота. С избытком элементов в ландшафтах связаны биогеохимические заболевания.

Практическое значение и реализация работы. Ландшафтно-геохи-мические исследования могут использоваться при геохимическом картировании природных и техногенных ландшафтов, совершенствовании методики геохимических поисков полезных ископаемых и организации геохимического мониторинга природной среды. Разработанные нами новые способы поисков рудных месторождений, защищенные авторскими свидетельствами СССР «с,г 409181, 637693, 705402, 798674, П60349 и 1463006, повысили эффективность геохимических поисков и использованы при оценке загрязнения ландшафтов. Предложены модели образования суффозионных ореолов на курумовых склонах, механических ореолов тяжелых минералов и котловин выдувания с солеными озерами в районах активной эоловой деятельности. Выделены перспективные типы золотоносных илов в ледниковых озерах и криогенных элювиально-склоновых россыпей золота. Изучение геохимии мерзлотных ландшафтов важно для оценки пастбищных и охотничьих угодий, биогеохимических очагов эндемичных заболеваний.

Методика составления карт ландшафтно-геохимического районирования, усовершенствование методики геохимических поисков рудных месторождений, картирования с использованием новых способов и криогенное обогащение золота в рудных телах внедрены в 6.ПГ0 "Бу-рятгеологир", "Иркутскгеология", "Читагеология" и "Забайкалзолото".

Научные разработки автора вошли в учебные пособия для ВУЗов по геохимии и геохимии лаиишафтов (А.И.Перельман, 1975, 1979,

1990 и А.М.Глазовская, 1988).

Исходные материалы и личный вклад автора в решение проблемы. В основу работы положены материалы, собранные автором в процессе ландшафтно-геохимических исследований по научным заданиям ПГО "Бу-рятгеология" и Бурятского геологического института СО РАН с 1965 г. по 1991 г.- Лично автором сформулированы научные задачи, разработана методика геохимических исслепований мерзлотных ландшафтов рудных.полей. С различной детализацией изучены ландшафты 23 золоторудных, колчеданно-полиметаллических и редкометальных месторождений и рудопроявл'ений Восточного Саяна, Прибайкалья и Забайкалья. Наиболее детальные исследования проведены на Озернинском и Холод-нинском нолчеданно-полиметаллическом, Зангодинском колчеданном, Ирокиндинском, Самартинском, Зун-Холбинском и Карийском золоторудном, Джидинском репкометальном и Приольхонсиом железорудном полях. Составлены карты геохимических ландшафтов и ландшафтно-геохимического районирования территории Бурятии. Автором изучены основные типы геохимических сопряжений в ландшафтах гольцовой, таеяной и степной зон.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на сессиях и секциях Междуведомственного Совета АН СССР и МГ СССР по проблеме "Научные основы геохимических методов поисков месторождений полезных ископаемых" (Душанбе, 1967; Алма-Ата, 1968; Фрунзе, 1975; Улан-Удэ, 1972, 1977; Чита, 1973; Красноярск, 1977; Хабаровск, 1979; Якутск, 1980; Иркутск, 1973, 1986, . 1991; Самарканд, 1982; Ужгород, 1988), на Всесоюзных совещаниях и семинарах по геохимии ландшафта и техногенеза (Алма-Ата, 1973; Новороссийск, 1982, 1986; Челябинск, 1984, 1988; Минск, 1991), по геологии россыпей (Киев, 1987; Бешкек, 1991), по геохимии и прогнозу полезных ископаемых (Москва, 1987; Сыктывкар, 1987; Новосибирск, 1986; Хабаровск, 1983; Магадан, 1988; Фрунзе, 1985; Улан-Удэ, 1975; Черноголовка, 1989; Ленинград, 1975, 1990), на Всесоюзных и региональных совещаниях по геоморфологии, геологии и поискам рудных месторождений (Иркутск, 1988, 1989, 1993; Чита, 19811, по подземным водам и гидрогеохимическим поискам (Улан-Удэ, 1976; Томск, 1978, 1986, 1991, 1993), на Международных Симпозиумах по прикладной геохимии, геологии рудных месторождений и экологии (Острава, 1979; Иркутск, 1981, 1994; Хельсинки, 1983; Благовещенск, 1988; Прага, 1990; Новосибирск, 1991; Пекин, 1992, 1993, 1994; Улан-Удэ, 1994).

Публикации. По теме диссертации опубликованы две монограмм (одна в соавторстве"! и более 50 статей, в т.ч. 10 статей изданы за. рубежом; получено 6 авторских свидетельств на способы геохимических поисков рунных месторождений.

I. Биологический круговорот элементов как основа самоорганизации мерзлотных ландшафтов "

Самоорганизация мерзлотного ландшафта обеспечивается внутренними связями зоны криогенеза *с биологическим круговоротом (БИЮ. Она способствует сохранению структуры и функционированию ландшафта и его устойчивости. В этих ландшафтах механизм самоорганизации регулируется сезонным режимом тепла и определяется единством зимнего (криогенного1) и летнего (биогенного1! циклов миграции. Крио-генез горных пород и почв является одним из основных источников минерального питания растений и тавотных. После разложения живого вещества часть подвижных элементов снова возвращается в ландшафт и удерживается там.

Зимний цикл. За зиму в ландшафте происходит мобилизация минеральных веществ из зоны криогенеза и концентрация их в почве, дисперсных отложениях, снегу, льду (Мельников, Иванов, Макаров и др., 1988; Макаров, 1991, 1994). При окислении сульфидных руд образуются сульфатные зоны легко растворимых! солей железа, меди и других металлов. В зоне криогенеза наряду с грубообломочным материалом образуется тонкодисперсный -разнообразные глинистые минералы с высокой поверхностной энергией.

Зимой БИК резко ослаблен. Он поддерживается многолетними растениями, которые после прекращения роста удерживают минеральные и питательные вещества и обеспечивают начало пищевой цепи в экосистемах. С наступлением холодов часть животных залегает в спячку, используя летние запасы питательных веществ. Зимняя спячка спасает животных от холодов и бескормийы, сохраняет их половые клетки и зародыши. При глубоком замораживании долго сохраняются семена растений. Сохранение генетической информации при криоконсервации является одним из главных приспособлений растений и животных к холоду и развития ЕИК.

Летний цикл. Накопившиеся за зиму легкорастворимые соли, микроэлементы и тонкодисперсные породы летом вовлекаются в ШК. Весной сочный зеленый корм, талые воды и обилие природных солонцов -продуктов криогенеза быстро ликвидируют минеральный голод животных.

. . -8

В гольцовых ландшафтах высоких плоскогорий ягель - олений мох участвует в образовании лишайниково-моховой тундры. Ягель активно поглощает растворимые формы элементов из почво-грунтов и вод на путях вертикальной и латеральной миграции (36, 371. Для ягеля характерно и воздушное питание.

Ряды биологического поглощения микроэлементов (А^ для ягеля-кустистых лишайников следующие:2п, Ода., §а, Аи, А£, Си, §п, Ве . Эг (10-1);сп гг ,У , Ъа ,Со (1-0.1) и для листоватых лишайников - ръ , гп "(40—10^ ;Мо,А§,Си,Вв,Аи,Ва,Сг,гг, Ми (6—1 ^ и 5г, V , Со,Эп,Т1 (1.0-0.11. Лишайники умеренно.накапливают многие микроэлементы (А больше I). Это их видовой признак.

Химический состав золы даурской лиственницы - г. минанта таеж-но-мерзлотных ландшафтов хорошо отражает его видовой состав независимо от произрастания на различных горньтс породах (I, 18). В ветвях и хвое лиственницы по сравнению с древесиной в большом количестве накапливаются Р ,Ре , Мп , к , !31 ; Са преобладает в составе древесины. Разительно преобладает калий над натрием, в ветвях, соотношение ¡с и равно 32, а в древесине - 7. Содержание марганца в лиственнице равно 5-6^, состе - 2.7*, осоке -луговом разнотравье 0.1^. Лиственница является концентратором марганца. Ах лиственницы образует следующие ряды: р , мп (150-40); д , ¿п, в , Си (20-10); к , n1 , Ва, р , Ко (5-2); ръ , эг » а^ i Со , Сг , , Ре , §1 ^ (1-0.п).

Интенсивно накапливаются микроэлементы в даурской лиственнице на выходах минеральных источников (I, 8, 181. В этих ландшафтах Ах многих микроэлементов увеличивается в десятки раз по сравнению с типичными. Здесь отражается связь водной и биогенной миграции элементов. Лиственница используется при биогеохимических поисках и изучении техногенного загрязнения.

Даурская лиственница как вид является наиболее холодоустойчивым растением, хорошо приспособленным к суровому климату и многолетней мерзлоте и обладает высокой биологической устойчивостью (Поздняков, 19751. Сна с мохово-лишайниковыми и кустарниковыми ассоциациями определяет достаточно высокую самоорганизацию таежно-мерзлотных ландшафтов.

Биогеохимиче.ские барьеры. С биологическим круговоротом связано образование группы биогеохимических барьеров. Они ярко проявлены на болотах и озерах: торфах, донных и железистых осадках (5, 6, 181.

Болота широко ра ^виты в таежных и гольцовых ландшафтах пене-пленов и межгорных впадин. На Витимском плоскогорье выделяются осоковые, элаково-осоковые н^«ейниковые торфы с участием зеленых мхов, хвощей и кустарников. Степень разложения их колеблется от, 5 до 50". Краевые части-торфяников -это механические и сорбцион-ные барьеры на пути'взвешенных и растворимых веществ от склонов до живого русла речек. Торфяные воды обогащены Са , э , Мп , Р , Ме » £е . Эти элементы мобилизуются биогеохимическими процессами и слагают минеральные и органо-минеральные новообразования в торфяниках.

Ряды Ах для растений и кларки концентрации (КК) для торфяников верхового болота Витимского плоскогорья имеют вид: осока: Мо , ¿п , кп , Си (30-5); ц , Ре , Зк , Сг , Т1 (0.5-0.01); сфагнум: гп , Ко , Кп , Си (30-5); , , Су , Зп , Т1 (2-0.1) и торфяники: си , м , гп , уе , мп , ыо , , V (8-2);? , ва , ръ (1-0.4).

Многие элементы хорошо поглощаются болотной растительностью (биогеохимический барьер) и после отмирания ее обогащают торфа. Растения и торфяники удерживают элементы и препятствуют выносу их за пределы ландшафтов.

В торфяниках развиваются глеевые барьеры. Они проявляются у подножия склонов на границе с заболоченными днищами распадков. Здесь наряду с сорбцией возможно и восстановление золота, меди и других металлов. Поэтом'.' на болотах (растения, торфа, железистые осадки, илы), особенно в пределах рудоносных формаций формируются разнообразные аномалии микроэлементов на путях латеральной и вертикальной миграции их. Наиболее характерны аномалии золота, меди, • молибдена, урана, сзинца, цинка и др. (4, 5, 6, 18\ На Витимском плоскогорье при кислом глеевом и кислом выщелачивании урана и молибдена из палеозойских рудоносных гранитоидов и меловых урано-носных отложений (мохейская свита) по заболоченным распадкам на глеевом и сорбционном барьерах (С4 и С4) возникли аномалии этих металлов. По аномальным концентрациям фосфора в мохово-торфяных водах гольцовых ландшафтов предложен бриогидрохимичесций способ поисков фосфоритовых месторождений (13, а.с. СССР № 705402). В Восточном Саяне подвижным фосфором обогащаются торфяники, перекрывающие на склонах фосфоритовые пла<?ты, а также русловые и пойменные илы. ■ :

Железистые .осадки болот. Они характерны для низинных болот. Они, как и зоны окелезнения разломов и рыхлых-отложений, связаны с кислородным барьером (АбЧ Болотные воды бегаты органикой,

■'Ю.

алюминием и железом (18). Величина окисляемости достигает 25-55 мг О^/л. Летом на болотах происходит выпадение железистых осадков. Они богаты органикой (среднее содержание С равно 12.1$). Зола железистых осадков состоит в среднем на 94% из , 33. , Са и ( ^ абсолютно преобладает) и на 5? из Мп ,Р , 21 ,Ш5 ,£ , К и На . Высокие концентрации Са , Р , М£ , 5 и |п связаны с биогенной аккумуляцией их. Активные сорбционные свойства железистых осадков, определенные наличием в них гидроокислов железа, марганца, кремнезема и органических веществ, приводят к обогащению их целым рядом рудных элементов.

Железистые осадки - характерное проявление кислородносорбци- • онного барьера (Аб-Сб) в мерзлотных ландшафтах. Этот барьер типичен для донных осадков мелких озер и речек,дренирующих заболоченные водосборы. Особенно интенсивно происходит ожелезнение этих осадков в рудных полях с сульфидной минерализацией (6, 18). Кисло-родно-сорбционный барьер формируется и в Байкале (39). Ожелезнение осадков проявлено в дельтах крупных рек на границе болото-озеро и в поверхностном слое восстановительных байкальских илов. КК железистых осадков имеют следующий ряд: Ад (25); мп » Мо » 2п » ».Да » , АЦ(7-1); Р . за »Дг , ¿г . Д1 ¡"сц . V (0.6-0.Р. Накопление рудных элементов в железистых осадках болот используется при геохимической оценке природных и техногенных ландшафтов. Нами предложен способ геохимических поисков рудных месторождений (9, 12, а.с. СССР V 409131), основанный на анализе железистых осадков.

Аномалии РЪ , ¿п , са , Аа в торфах, железистых осадках и растительности характерны для заболоченных флангов Холоднинского колче-' аанно-полиметаллического месторождения; аномалии Мо » » Ш » Аз » А£ - Харасанского рудного поля с медно-молибденовой и золото-серебряной минерализацией.

Болота с торфяниками и железистыми осадками - это комплексные геохимические барьеры (биогеохимическиесорбционные, глеевые, кислородные и механические). Они определяют концентрацию элементов в болотных и озерно-болотных ландшафтах-гольцов и тайги.

., Биогенная концентрация золота в золоторудных полях гольцов. Она изучена на месторождениях золото-кварцевой и золото-сульфидной формаций (31, 36, 37, 42). На золотых месторождениях формируются комплексные лито-, гидро- и биогеохимические аномалии (29, 36). В литохимических ореолах преобладает тонкое золото размерностью 3-9 мкм(31, 40).

Биогеохимические аномалии золота на днище ледникового кара и в подножиях курумовых склонов связаны с суффозионными и водными ореолами золото-кварцевых жильных зон. Содержание золота в ернике, смородине, рододендроне и коре сибирской лиственницы достигает 1.7-5 г/т (А .=250-1000), в ягеле и мху - 1-2 г/т (Ад^ = =100-5001,торфах -0.01-0.1 г/т, отражая высокие содержания золота в талых водах и суффозионных ореолах, на которых они растут. В процессе криогенного .преобразования суффозионных ореолов тонкое золото переходит в раствор и поглощается растениями.

Биогеохимические потоки рассеяния золота сопряжены с лито-

химическими. А.„ растений постигают: кора лиственницы (280-100), ¿и

ива, ерник, рододендрон, ягель, ветви лиственницы, зеленый мох на вал'"*»'- (100-151. Зеленые мхи по ключам поглощают золото из взвес! оторую они задерживают во время частых паводков. По' моховой подушке на валунах четко выделяется литохимическая (во взвесив и биогеохимическая (во мху) составляющая потоков рассеяния золота. Нами предложен способ поисков золота (27, а.с. СССР ?г Ш603491, основанный на анализе мелкозема .из мхов. Этот способ может быть применен и при геологическом картировании гольцовых ландшафтов.

Золотом обогащаются литофильные лишайники, покрывающие скалы и глыбы. Наличие золота в черных листоватых лишайниках зависит от содержания его в исходных горных породах, на которых они поселяются. Высокие содержания золота (больше I г/т) отмечены в лишайниках на золотосодержащих породах. Литофильные лишайники - хороший индикатор золотоносности горных пород.

Из гольцовых растений только ягель (олений мох) образует сомкнутые сообщества. Они занимают большие площади в лишайниково-моховых гольцах. В этих ландшафтах активно окисляющиеся золото-сульфидные руды в черносланцевых толщах выделяются гидро- и биогеохимическими аномалиями золота и его спутников. Ягель активно поглощает растворимые формы золота на путях вертикальной и латеральной миграции его. Содержание золота в золе ягеля колеблется от 0.02 до 2 г/т. Ягель - хороший биообъект для геохимического картирования природных ландшафтов и поисков золота (36, 37). Ли-шайниково-моховые гольцы с богатыми ягельниками на рудоносных формациях являются хорошими пастбищами диких и домашних оленей.

Биогеохимические методы в варианте потоков рассеяния применимы для поисков золота и оценки техногенного загрязнения речных и ледниковых долин. Нами разработан биогеохимический способ

индикации потоков рассеяния молибдена (19, а.с. СССР 7986741 и золота (36,1 47, 501. Биогеохимические аномалии золота в речных долинах тесно связаны с лито- и гидрогеохимическими. Растения поглощают растворимые формы золота и накапливают его в продуктах разложения в пределах природных и техногенных потоков рассеяния. Золото хорошо концентрируется в ветвях и коре даурской лиственницы, лишайниках, кустарниках» мху и торфах.

Золото по пищевым цепям поступает в организм животных, живущих на золоторудных полях. В организме сусликов таких ландшафтов накапливается золота в 170-150 раз больше, чем на фоновых. Биогенная миграция золота резко усиливается летом на высокогорных пастбищах золоторудных полей, где пасутся тысячи голов крупнорогатого скота и лошадей.

Годичные циклы - один из универсальных явлений в живой природе. Закономерные изменения условий миграции элементов в течение года в мерзлотных ландшафтах вызвали в эволюции видов разнообразные адаптации к этой периодичности как зачатие и появление потомства у животных приурочены к наиболее благоприятному времени года - лету, а переживание зимы происходит в наиболее устойчивом состоянии. Животные являются важным звеном самоорганизации ланд- , шафтов. Значение их в биологическом круговороте азота и фосфора сравнимо со значением растений в этом процессе (Покаржевский, Па-ников и др., 19921. Животные отражают обеспеченность ландшафтов питательными и минеральными веществами, концентрируются они на рудных площадях. Многие животные мерзлотных ландшафтов являются литофагами, поедают глины, соли, пьют воды минеральных источников и т.д. .

0 высокой степени самоорганизации мерзлотных тундро-степей и лесостепей среднего-позднего плейстоцена свидетельствует мамонтовая фауна. Она обитала на богатых разнотравьем плодородных пастбищах на лессовых и рудоносных формациях севера Евразии. Сохранившиеся от вымирания современные виды мамонтовой фауны (лоси, изюбри, олени, медведи и др.1 также отражают еысокий уровень самоорганизации мерзлотных ландшафтов. Крупные-размеры животных мамонтовой фг\-уны (вымерших и современных1 свидетельствуют об обеспеченности мерзлотных ландшафтов кальцием, фосфором и другими элементами, где были оптимальные условия"для их развития.

Высокой урожайностью лососевых и хариузовых рыб отличаются хорошо обеспеченные пищей озерно-речные системы в гольцово-таежных ландшафтах на рудоносных толщах. Восто'шого Сяяна, Северного

Прибайкалья, Забайкалья, Ватомского нагорья и ар. На этих ландшафтах, богатых ягелем до недавнего времени, обитали самые крупные ътада диких и домашних оленей, были хорошие охотничьи'угодия.

Высокая концентрация животных на ландшафтах рудных и рудно-россыпных районов определила их освоение древними охотниками. Они. оценили и использовали биологический потенциал этих ландшафтов задолго -до открытия здесь коренных и россыпных месторождений. Основные очаги заселения древним человеком мерзлотных геохимически-аномальных ландшафтов (тундра, тайга, лесостепи1* тесно связаны с их высокой биопродуктивностью.

Следовательно, БИК в мерзлотных ландшафтах определяется сезонным циклом миграции элементов. Высокий геохимический потенциал зимнего (криогенного) цикла определяет развитие.летнего (биогенного') . Интенсивность ЕИК зависит от геолого-геоморфологических факторов и степени увлажнения. 'В основе самоорганизации мерзлотных ландшафтов лежат два взаимосвязанных фактора^- абиотический (криогенный) и биотический, объединенные биологическим круговоротом.

2. Механическая суффозия как тип геохимического сопряжения в гольцовых ландшафтах

В гольцовых ландшафтах широко распространены курумовые склоны, в формировании которых наряду с криогенным выветриванием .прочных пород и выпучиванием обломочного материала большую роль играет суффозия. На курумовых склонах мелкозем, образовавшийся при многократном промерзании и оттаивании,переносится в основном подповерхностными водными потоками (Тимофеев, 1965; Гравис, 1969; Рашба, 1978 и др.). Они формируются за счет таяния снега, льда и выпаде-, ния жидких атмосферных осадков. Быстрая фильтрация вод сквозь рйх-лую глыбовую толщу курумов обуславливает промывной режим и избирательный вынос тонкого материала из нижних мерзлых слоев. Вымывание, перенос' и отложение мелких минеральных частиц надмерзлотны-ми водами, текущими в грубообломочной толще курумов, рассматривается как механическая суффозия (17, 18, 20, 35). Этот процесс производит перераспределение мелкозема непосредственно в слое курумов у вынос его происходит по мерзлому водоупору.

Механической суффозии на курумовых склонах способствуют весьма благоприятное соотношение размеров мелких частиц и пустот между глыбами и щебнем, большой гидравлический уклон фильтрующего ■ водного потока по контакту между слоями с резко различными коэффициентами Фильтрации -„верхними грубопористьми и нижними мерзлыми

плотными глыбово-суглинистыми, часто высокольдистыми отложениями или коренными породами. На курумовом склоне водный поток имеет наибольший турбулентный режим, который создает подъемную силу для отрыва и переноса во взвешенном состоянии мелких частиц' в потоке. Тонкий материал, мобилизованный в зоне выноса курумов, осаждается в подножии склонов и в ледниковых озерах. Суффозия является одним из факторов- механической денудации в гольцах.

Суффозионной переработке в гольцах подвергаются и морены. На склонах .ледниковых долин при криогенном выветривании морен из крупнообломочного плаща водными потоками выносится тонкий материал к подножию склона и в русловой поток. Механическая суффозия проявлена в техногенных ландшафтах криолитозоны - на отвалах карьеров, штолен и т.д.

Механический геохимический барьер. Граница курумового склона - подножие (ледниковое озеро) рассматривается как механический геохимический барьер, образующийся при смене высокого гидравлического градиента в результате резкой потери скорости водного потока - уменьшения интенсивности механической миграции (31). Склоновые воды у подножия курумового склона характеризуются высокими концентрациями взвеси и высокими скоростями осаждения ее. Взвесь из зоны выноса склоновыми водами выводится в основном у подножия курумового склона или в озере и накапливается здесь, формируя суф-фозионные шлейфы, наилки и донные осадки. Таким путем на механическом барьере из склоновых вод удаляется основное количество взвешенного материала, осаждающегося в узкой полосе подножия склона или в озере. На этом барьере происходит разделение механической и растворимой составляющей водного потока. После барьера в воде преобладают растворимые формы. Скорость заполнения ледниковых озер тонкими осадками зависит от геологического строения водосборов, трещиноватости пород, глубины вреза каров и трогов. Активно заиливаются озера в карах, заложенных по зонам разрывных нарушений с линейными корами выветривания. Здесь преобладает центростремительный вынос тонкого материала со стенок каров в озеро (20, 22).

С механическими карьерами связано образование суффозионных ореолов рассеяния рудных месторождения (17, 18 , 20 , 57 , 58V. Такие ореолы локализуются у подножия курумовых склонов,, на днищах каров и цирков. Это открытые суффозионные ореолы зон минерализации , закрытых выше по склону курумами. Нами разработан геохимический способ поисков рудных месторождений по суффозионным ореолам (13, а.с. СССР .,p' 637693>. Способ позволяет обнаруживать

разнообразные типы минерализации, а также техногенное ореолы рассеяния.

При криогенном выветривании золото-кварцевых •ие<,торр-"Ш:ни'? мелкое и тонкое золотс[выносится водными потоками к подножию куру-мового склона и в ледниковые озера. Крупное золото-концентрируется вблизи рудных зон, образуя элювиально-склоновые россыпи. На золото-кварцевых месторождениях, перекрытых курумами, формируется сопряженный ряд элементарных вторичных механических ореолов золота: открытый суффозионный в подножии склона и донных осадках озера - закрытые курумами дефлюкиионныР и остаточный элювиальный в верхней части склона. Ледниковые о:<ера - это благоприятные ловупш для концентрации мелкого и тонкого золота, образования золотоносных илов в золоторудных полях. В озерных илах Пионерского месторождения накапливается тонкое золото, преобладающие (90^) размеры золотин 3-5 и 5-9 мкм (31). При благоприятных геолого-геоморфолоп ческих условиях и наличии богатых коренных источников золота в лег никовых озерах могут накапливаться повышенные запасы тонкого золота. Золотоносные илы - это новый перспективный тип экзогенных месторождений золота.

В гольцовой зоне геохимические особенности подчиненного ландшафта определяются накоплением здесь тонкодисперсных осадков. Они здесь активно преобразуются криогенными процессами (выветривание, выпучивание, образование криопелита, вымораживание солей и т.д.Ч Это благоприятствует формированию растительности (лишайники, мхи, кустарники, кустарнички, лиственничное редколесье - биогеохимический барьер"). Покров мхов и кустистых лишайников задерживает взвес* талых и склоновых вод. Накопление тонкого материала усиливает росч растительности. На месте заилейных озер образуются заболоченные луга-с-торфяниками - глеевый барьер. Растительность и тонкодисперс ные отложения накапливают подвижные формы элементов. В подгольцо-вом редколесье в подножии курумовых склонов поселяются пищухи, полевки, зайцы и т.д. Летом здесь появляются изюбри и олени. Наиболее активно звери "осваивают" рудные поля, богатые природными солонцами. Благодаря проявлению механического барьера происходит : саморазвитие элементарного геохимического ландшафта в гольцах (рис.21.

Таким образом, механическая суффозия формирует особый тип геохимического сопряжения (катен"1 в каскадных ляндшафтне-геохими-ческих системах.гольцов. С мобилизацией тонкодисперсного материала - продуктов криогенеза с курумовых склонов и накоплением его в

-16

подножии связано начало развития ШК и геохимических барьеров (сорбционный, глеевый, биогеохимический) в леяяиковых карах, цир ках, трогах и др. Здесь четко выражена связь механической, водной и биогенной миграции элементов, усиливается биологическое.разнообразие. Общая схема развития катена на курумовых склонах гольцов следующая: криогенез - механическая суффозия - механический барьер - биогенез..

3. Геохимия гольцовых ландшафтов областей горного оледения

Гольцы - это горные тундры гор северного полушария, выделяются исключительно в пределах умеренной (таежной) зоны и занимают верхний пояс горных!стран. Они сформировались,в результате деградации таежных ландшафтов (Толмачев, 1948; Городков, 1952) в связи с похолоданием климата, активным горообразованием и глубоким промерзанием литосферы в четвертичное время. Считается (Толмачев, 1948, 1958; Сочава, 1944, 1956; Грцев, 1968), что горные тундры зародились на северо-востоке Сибири.

ШК в гпльцах протекает при разреженной атмосфере и большой роли ультрафиолетовых лучей. На него влияет сильное испарение, частая смена температур в течение суток, сильное нагревание пород и почв, обилие талых вод. Вегетационный период длится от 60 до 90 дней.

Гольцовые ландшафты формируются на разнообразных геологических формациях (ультраосновные, кислые, щелочные породы, черно-сланцевые, терригенно-карбонатные толши и т.д.). С ними связаны различные полезные ископаемые - полиметаллы, никель, золото, фосфор, марганец, графит и др. Гольцы в плейстоцене подверглись горному оледенению. Ледники были активным ландшафтообразутощим фактором. Они с высокогорий в предгорья и впадины выносили огромное количество обломочного материала, определили усиленную механическую миграцию. Характерный элемент гольцов - кары и каровые поля, выходящие в троги. Ледниковый кар - это своеобразный геохимический ландшафт гольцов с особым типом геохимического сопряжения элементарных ландшафтов, мобилизацией минерального вещества со стенок кара и аккумуляцией его в котловине и'последующим выносом его в троги (224 В ледниковом каре проявлена концентрация элементов на механическом-(склон-подножие (озеро), сорбционном (глины, ильГ и биогенном (лугово-болотная растительность, торф) барьерах.

В Санно-Байкальской горной области в плейстоцене во внутри-

горных впааинчх долинах рэр многократно волникали подпруднке лсш1ИКоэыр о^ерч. В.р.ульнх пслях в таких операх Формировались металлоносные осадки (23, ЗГ и нч них геохимичедки-аномпльнне лугово-болотные, тае^но-бологные ландшафты. С размывом металлоносных морен и озерных осадков рудных полок по речным долинам образуются протяженные потоки рассеяния тяжелых металлов (28 , 46"1.

Ледники создали исходный литогенный каркас рельефа (кары, троги, котловины выпахивания, озера и т.д.1 для развития каскадных ландшафтно-геохимических систем гольцов, объединенных миграционными потоками. Расчленение рельефа ледниками резко увеличило геохимическую информацию в ландшафте (вскрытие различных геологических формаций и рудных зон и развитие потоков вещества) и как следствие усилило биогеохимические процессы.

Флора высокогорных альпинотипных гольцов Восточного Саяна насчитывает около 600 видов высших растений, в основном высокогорных (Малышев, 1965, 1968Ч Среди широко распространенных криофи--:тов преобладают кальцефилы в основных семействах трав. Здесь мно-; го эндемичных растени". Кальцефилы играли большую роль в генезисе высокогорной флоры Восточного Саяна и миграции растений и обмене вицами между горными системами Азии. Горные тундры значительно беднее видами флоры, чем альпинотипные гольцъг. Это связано с однообразием ландшафтно-геохимических условий плосковершинных л"гольцов (белогори'5'».

Многие растения и животные являются показателями геохимической среды. Харагана гривастая - выходец из сухих степей Центральной Азии растет на Са ландшафтах, кедровый стланик - представитель горной тундры северо-гвостока Сибири - на Н ландшафтах. Листоватые лишайники не растут на известняках. Горные козлы, суслики, тарбаганы (сурки) - выходцы сухих степей живут преимущественно на Са и Са - Н ландшафтах. Специфичны флора и фауна на выходах термальных источников, гипербазитах, черных сланцах и т.д.

Харагана гривастая как кальцефил хорошо накапливает С§ (Ах=8\ а слабо М£ (Ах=0.Р. Соотношение Сз :М£ равно 80, что в 5 и 3 раз выше этого показателя у гольцовых кустарников и трав. В харагане содержания'АЗ, и 1е (10.42 и 7.16^) в 5-8 и 2.5-8 раз больше, чем в этих растениях. Химический состав хараганы сохраняет геохимическую среду происхождения - сухих горных степей.

В гольцах как и в тайге над зонами окисления сульфидных руд и выходами железистых вод разломов формируются красные железистые почвы (2, 15). Красные почвьт с угнетенной растительностью являются

'индикаторами оруденения и зон ожелеянения разломов. ^ этими почвами и железистыми источниками связаны зверовые солонцы.

Бипмасеч в гольцах колеблется от 9 до .500 ц/га (Батраева и др., 1976; Синельникова, 1985; Моложниког-, Агафонов, I98P. Биомасса лишайниково-кустарниковых и кобрезиево-лищайниковых тундр высокогорий Северного Прихубсугулья и М.унку-Сардына равна 50-80 ц/га; кустисто-лишайниковых, дриааовых и кобрезиевнх тунар нагорья Сангилен - 15-35 ц/га; субальпийских лугов - 9-30 ц/га, кустарниковых пустошей - 40-100 ц/га и зарослей кедрового стланика - 400-500 и/га Кольцов Северного Прибайкалья. Большая часть биомассы сосредоточена в корнях. Характерен тундровый ШК (малая биомасса и ежегодной продукции, медленное разложение-органического- вещества1 .

Литофильные лишайники сохраняют сравнительно постоянный химический состав независимо от субстрата—Они хорошо поглощают £ , Са, К_ (Ах 10-2 \ слабо - Si, ре, мп, A],, Jig, ц, Kg (А^ 1-0.6). Соотношение К и Ш в них около 3. Для высших растений этот показатель равен 10 и -более.

Кустистые лишайники (ягель - олений мох) в отличии от листоватых активно поглощают 1 (Ах=50\ умеренно Мз , Ш, Si (Ax=6-Iv. Для кустарников и трав выделяется три ряда поглощения: АХ=5С-Ю ( I , Ма^; Ах=6-2 ( fia, Mg и Ж л и Ах=0.5-0.1 ( Ц, Ра, Si , \ В целом Ах I , mn, Cg, Mfi, & еьтсших .растений заметно выше, чем Ах лишайников. Ряды биологического поглощения микроэлементов гольцовой флоры близки таковым северноГ' тундры и мерзлотной тайги.

Для гольцовых и таежных ландшафтов Восточного Саяня-и Забайкалья характерно широкое распространение среди них "островов" сухих степей - убуров (16, 18\ Степи Са класса занимают коренные' склоны южной экспозиции, речные террасы и некоторые межгорные котловины. Они покрыты злаковой и злаково-разнотравно" растительностью.

В Восточном Саяне наиболее широко развиты убуры по субширотным долинам рек Окинского плоскогорья и долине Иркута. Самое засушливое место - это Мондинская межгорная котловина.

Заселение Восточного Саяна древним и современным человеком пло по долинам Иркута, Оки, Китоя и др., преимущественно по кальциевым ландшафтам, окруженным разнообразными высокогорными пастбищами (лугово-болотные, субальпийские, кустарничковые, ягельные и горностепные1. Соето - тюркоязычные племена в недавнем прошлом занимали гольцово-таежные с убурами геохимически-аномальные

ландшафты междуречья Оки-Китоя-Ирку.та-У,рикя, богатых зверем и рыбой.

Главной особенностью биологического разнообразия геохимических ландтафтоз Восточного Саяна является сочетание гольцовых, тч?™-ных, горностепных и озерно-речных видов фауны и флоры. Известно, что горные области (Кавказ, Средняя Азия, Алтае-Счянские горы и • др.11 являются центрами видового разнообразия, где насчитывается около 50-80 видов' млекопитающих и 180-240 - птиц (Злотин, Лены?, 19921. .Этс связано с тем, что геохимические ландшафты этих областей формируются преимущественно на рудоносных комплексах и рудных полях - структурных центрах. Не исключение Восточные Саяны, Прибайкалье и Забайкалье, где геохимические особенности ландшафтов наиболее ярко яыражень? ня ультраепкэвных породах, чернослэнцевых, фосфатоносных, бокситоноспьтх. толщах, золоторудных и других полях.

Геохимия ландшафтов на ультраосновных породах - гипербазитах ( Са~ Мя ^• В регионе гипёрбазитовые массивы образуют ряд

поясов: Байкало-Муйекий (нйжний протерозой-1, Восточно-Саянский (венд), Джидинский (нижний кембрий''- и др. С ними связаны месторождения асбеста, нефрита, никеля, мед^; проявления хрома и благородных металлов. Гипербазить; часто занимают высокие гольцовые вершины (литоморфный рельеф-1, На них формируются своеобразные геохимические ландшафты С^-Лз класса. Массивы гипербазитов глубоко проморожены. В верхнем плейстоцене они были охвачены горным оледенением, сильно расчленены карами и трогами.

Пояс альпинотипных гольцов представлен экстремально холодной щебенисто-лишайниковой и каменистой тундрой. Нижние части склонов и сухие днища долин заняты ерниково-лишайниковыми тундрами. По увлажненным долинам развиты луговые тундры и озера.

Гипербазиты Восточмого Саяна относятся к ультрабазитам дунит-гарцбургитовой формации магнезиального подтипа (Сутурин, 1978; Глазунов, 1981). Главные геохимические особенности этих пород - -пониженные концентрации железа, алюминия, кремния, щелочей и кальция и высокая магнезиальность и нижкие концентрации титана. Гипербазиты и продукты их криогенного выветривания и переотложения обогащены ¿г , Ni , Çs и bjg (КК 35, 15, 12 и 10 соответственно^; содержания Si «fis» ¿1,2 «2i«-2£ «Да ниже кларка. Геохимия ландшафтов на гипербазитах рассмотрена на примере Улан-Сарьядагс-кого аунитозого массива, расположенного в осевой части Китойских гольцов (Рис Л11. В краево» части массива развиты серпентиниты, листвениты и тальк-карбонатные породы., подверженные интенсивному

Красный альпино--Каменисто-лишаиниковые гольцы высоких плато

-типммй скальный голец

& Е> В' Э* Е? ИЗ7 Ш9 Ш' ЕХЗ

Рис. i . Гольцовые ландшафты района горного оледенения на гипербази-тах - информационного центра Ма, С?, » Со, Сц. I - снег, снежники - криогенные сорбционные барьеры, источники талой воды; 2 - осыпи,- каменные потоки с суффозионным выносом мелкозема; 3 - каровое озеро с лугом на озерных илах - механический, 'сорбционный и биогенный барьеры; 4 - красная морена дунитового состава древнего полупокровного оледенения; 5 - каменные моря; 6 -- карстовые источники разломов с наледями - криогенный термодинамический барьер; 7 - дуниты и серпентиниты (венд); 8 - черные сланцы (рифей); 9 - известняки (рифей); 10 - граниты (нижний протерозой); II - литохимические потоки рассеяния Сг, Я; , Со и Си.

криогенному выветриванию. У южного и северного подножий г.Улан-Сарьянаг на гольцовом плато сохранились поля древней морены дунитового состава. Мелкозем морен, каменных потоков и осыпей, литохимические потоки и озерные илы обогащены Сг-,^! , £о , Су (281. Эти ассоциации элементов типичны для ландшафтов других массивов. Литохимические потоки рассеяния Улан-Сарьядагского массива и их древних морен протяженные (более 20 км), достигают Китоя и Урика и смешиваются с потоками других массивов.

На^дмерзлотные воды, воды ключей и, каровых озер холодные (1-4°С1, ультрапресные, минерализация их ЗО-оо мг/л (29, 32). Они по составу гидрокарбонатно-магниевые, рН 7.2-Ь.2, Еь+620--632 мВ. Соотношение м^ и с§ равно 3-4. Для вод других массивов этот показатель достигает 7-14. Преобладанию М£ ц водах спо~-собствует также криогенная метаморфизация вод. В чадмерзлотных водах гипербазитов ряды коэффициентов водной миграции (К^ следующие: Иа,К (50-401, Са (41 и М£ , 1« (0.3-0.Г".

На дунитах произрастают листоватые лишайники. А„ макроэле-

с х

ментов рассчитаны на кларк литосферы (А ^ и на содержание их в дунитах (Ах2>. Эти коэффициенты следующие:

1. £ (15-4\£й, мз.£а,& (2-Г и 31, Д1, 21. Да (О.о-О.П

2.К,£,Т1,Ка (60-КЛ, Са , (ь-61 и Ып , 1£ . . Ш (О.Ь-0.2> Лишайники обогашены магнием.-Содержание Мг£ в них достигает»12.5-14.5"", что в 5,5 раз выше содержания его в этих же лишайниках на гранитах. Влияние дунитов на состав .лишайников выражено ярко. Они участвуют в образовании мелкозема в гольцах.

Большинство микроэлементов на пнинг у. 'рошо накапливаются в зеленых мхах и тор<йах. Для мхов характерны следующие ряды Ах: Мо.-РЬ.гп.зп.А^,^,^,! М (10-2 \ за , сг ,£г

(1-0.21 и тор^я - ,3г. (Ю-2\

.il.iir.ii (1-0.24

Высшая растительность на гипербазитах Восточного Саяна как многих областей мира, отличается скудностью ее видового состава. Содержание Сг , Щ , £2 £ золе злаков Улан-Сарьядагского массива достигают С.01-0.5, 0.01-0.6 и 0.С1 соответственно. Ерник и осо-' ка, произрастающие на днише кара этого массива обогащены (содержание ЫдО рачнп 12-16""*. Растительность за продолжительное время приспособлена к избытку Мй , £г , , Са и недостатку Са , Р и щелочей.

Высокие гребни гольцов Восточного Саяна, сложенные гиперба-зитами, скорее не покрывались ледниками и представляли "нуната-ковые" серпентинитовые ландшафты среди льдов. Древняя изоляция высоких гольцов была одним из факторов адаптации и сохранения видов. Гольцовые ландшафты высокогорий не гипербазитах и офио-литах являлись очагами эндемичных видов.

Днища ледниковых долин южного направления в верховье р.Китоя, занятые лугами и луговыми болотами *в пределах потоков рассеяния гипербазитовых массивов и золоторудных полей представляют прекрасные высокогорные пастбища лошадей и крупнорогатого скота, а'также диких животных. Эти пастбища богаты природными солонцами.

С ди^ерешшрованннми гипербазит-ультраосновными массивами (Япко-Доьыренский и Чайский в Северном Прибайкалье^ связано сульфидное медно-никелевое оруденение. В первом массиве выявлены платиноиды Йоко-Довыренский массив залегает среди терриген-но-кчрбонатных •■'тложений Олокитского синклинория. Мелкозем продуктов криогенного выветривания пород массива (дуниты, перидотиты, габбро,"габбро-нориты) и рудных зон формируют вторичные ореолы и контрастные потоки и. ,Сц , Со и Сг . Сульфидные руды по кл.'Школьному окислены,'с поверхности превращены в лимониты с

вторичными меяно-никелевыми минералами. Воды кислые ( _дн 3-3.5), гидрокарбонатно-сульфатные магниевые с минерализацией 150-200 мг/л. Высококонтрастный литохимический поток и. , Си, Со и Сг выносится в оз.Инятук, формируя там металлоносные илы (23). Обогашены этими металлами растительность и гиароокислы железа по ключу. В донных осадках ключа и растениях накапливаются платиноиды {31). Ах палладия равны 1.6-16 и платины - 6-32. Эти металлы отмечены в водах.

Таким образом, гипербазитовые массивы, занимающие гребни высоких гор, являются мощными структурными центрами информации геохимических ландшафтов голыюв - очагами снегообразования, горного оледенения, ледниковых и речных потоков рассеяния магния и тяжелых металлов и видообразования. Геохимические особенности долинных ландшафтов устойчиво развивались на протяжении ледникового периода при непрерывном разрушении гипербазитовых массивов. Комплексные потоки рассеяния гипербазитовых массивов Китойских гольцов и черносланцевых толщ с золотом, прилегающих к нему высоких плато развиты в верховьях Урика, Иркута и Китоя. С ледниково-речными потоками гипербазитов Восточного Саяна связаны россыпи высококачественного нефрита, которые разрабатывались еще древним человеком Прибайкалья (неолит-ранняя бронза). Широкое развитие получают изделия из нефрита, формируется "нефритовая культура".

Геохимия ландшафтов на черносланцевых толщах (н-ffe и so^ классов). Черные сланцы широко распространены в Восточном Саяне, Прибайкалье и Забайкалье. Они известны среди поэднепротерозойс-ких, палеозойских и мезозойских отложений. Повышенный интерес к этим комплексам за рубежом и в нашей стране связан с обнаружением в них крупных месторождений золота, урана, свинца, цинка и других металлов. К черносланцеаым толщам приурочены россыпи золота.

В Восточном Саяне они слагают Ильфрский, Окинский, Боксон-Сархойский синклинории и Гаргано-Бутугольский антиклинорий; в Северном Прибайкалье - Олокитский и Катерский синклинории. Некоторые формации черных сланцев входя/ в состав офиолитовых покро- . вор. В пределах указанных структур выделяются фосфатоносные, бок-ситоносные, терригенно-вулканогенные и другие формации, формируется единый комплекс рудоносных осадочных формаций.

Геохимия черных сланцев Восточного, Саяна изучалась А.Г.Мироновым, С.М.Жмодиком (1977). Коэффициенты концентрации у , к, А£» lii» 22« Ш» 1 и близки к единице. Концентрация Аи превышает кларк в 2-5 раз и высоки значения коэффициентов вариации.

9*5 „

Содержание Сорг равно 0.8-1.4". В черных сланпах высоки содержания V и к, В целом для них характерны ассоциации элементов с высокими факторами - Хорошо выражены корреляционные группы элементов: и ,111 , к ,-у , , М , £е ; М , I и ¿¡£ » 11» • Все это свидетельствует о своеобразии геохимии черных сланцев.

Гольцовые ландшафты (горные тундры^ на черных сланцах н-£е и 304 классов занимают высокие плато по окраинам высокогорных гольцов (304 Рельеф гольцовых ландшафтов представляет сочетание плоских поверхностей гольцового выравнивания и пологих и срейних солифлюкционных и курумо-солифлюкционных склонов, расчлененных водотоками. Горное оледенение было каровым. Ледниковые долины с высоких гор пересекают гольцовые ландшафты, в котловинах ледники разгружали обломочный материал.

В Ильчирской котловине ледники в черносленцевой толше и офио-литах выработали несколько котловин выпахивания, занятых озерами. Активной ледниковой экзарации подвергались зоны трещиноватости и дробления в черных сланцах и офиолитах с сульфидной минерализацией. С солифлюкционных склонов водосборов мелкие водотоки в озера выносят в обилии тонкий материал. Вокруг заболоченных озер образовались торфяники, усилено выпадение железистых осадков (биогеохимические, глеевые,' кислородные и сорбционные барьеры).

Плоские вершины гольцов покрыты каменистой мохово-лишайнико-вой тундрой (белогорье). Основной фон растительности - это кустистые лишайники (алектория, кладония, центрарияЧ Днища долин' заняты зелеными мхами с кустарниками, злаками и осокой. На сухих дренируемых склонах характерна лишайниковая и кустарниково-ли-шайниковая тундра. Подгольцовый пояс представлен редколесьем лиственницы и кедра с рододендроном золотистым.

На черносланцевых толщах с сульфидной минерализацией формируются геохимически-аномальные ландшафты (32, 33, 34>. Содержание сульфидов колеблется от 1.0 до 23*. При сернокислотном выветривании их образуются сульфатные, сульфатно-оксидные зоны окисления и глинистые минералы. Эти зоны сопровождаются обильным выпадением гидроокислов железа в ключах. Зимой вдоль зон трещиноватости характерно вымораживание сульфатов - образование криогенных солевых ореолов. В гольцах" работает механизм мобилизации, концентрации и сохранения легкорастворимых солей. Почвы мерзлотные глеевые и торфяно-глеевые. Обилие глинистого материала на выветрелых черных сланцах благоприятствует широкому развитию

солифлюкции, определяющему особый тип геохимического сопряжения чэлементарных ландшафтов. Солифлюкционные покровы заполняют днища мелких ключей и их верховья.

Летом выходы черных сланцев интенсивно поглощают солнечные лучи, хорошо прогреваются, ускорено таяние снегов и мерзлоты. Это способствует их выветриванию, развитию почв и растений. Накопившиеся за зиму легко растворимые соли, богатые и »Mo , V , Си , Zn и др.,- легко вовлекаются в водную и биогенную миграцию. Эти элементы, углистое вещество, битумы, фосфаты определяют специфику геохимического ландшафта, его биологическую активность. Растительность в гольцах и тайге на сульфидизированных черных сланцах отличается особой пышностью, высокой биопродуктивностью и яркой зеленой окраской. Особо выделяются'ягельники и травы. Биомасса ягеля достигает 100-150 ц/га. В гольцах и подгольцовье Прибайкалья и Забайкалья наиболее густые и высокие заросли кедрового стланика и плотные сплошные покровы ягеля растут на чер-носланцевых толщах и рудоносных формациях.

Надмерзлотные воды по составу гидрокарОонатные кальциево-магниевые, гидрокарбонатно-сульфатные кальциево-натриевые с минерализацией 100-300 мг/л, - 4-7.5..Иногда в водах повышенные содержания сульфат-иона и тиосульфата (КК 3-101. Черные сланцы с горизонтами сульфидной минерализации отражаются комплексными лито-, гидро- и биогеохимическими аномалиями золота (29, 32, 331. Особенно .обширны и контрастны гидрогеохимические аномалии золота (КК = 10-100 и более 1. В водах повышены содержания Ag , w , Мй • Железистые осадки болот обогащены au » Ag , £а » 21 » V , Сг , Zn (КК= =2-101. Этими элементами обогащены донные осадки ключей и растительность. Ягель над золоторудными зо: ,ми отличается высокими содержаниями золота (КК=10-1001 (37, 64' Повышены в них содержания серебра, свинца, меди, цинка, ванад..,:.

Бассейн Черного Ирк.ута с системой Ильчирских озер до недавнего времени отличался обилием рыбы - хариуса,'ленка, тайменя. В некоторых озерах иыражен гигантизм рыб. Обилием рыбы в Восточном Саяне отличаются реки и озера бассейнов Урика, Оки и Китоя на черносланцевых, фосфатоносных, бокситоносных толшах. В этих реках в местах с высокой концентрацией рыбы обитает выдра. Богаты рыбой реки и озера' на рудоносных формациях Северного Прибайкалья, Патомского нагорья, Витимского плоскогорья и других регионов Сибири.

Via черных сланиах многочисленны природные солонцы. Они

вестнь' и в пределах оФколитов, *осФатоносчкх, бокситоносных !■ других рудоносных толщ. В чернта сланцах оканчивается сул^-.тк (ропное масло\ используемые в народной и восточно-" медицине. На выходах подмерзлотных вод вдоль разломов образуются наледи с обильным выпадением углекислой извести и рудных элементов. На ннлед-ных полянах сочная зеленая трава сохраняется по осени, привлекает диких и домашних животных.

Таким образом, высокий геохимический потенциал гольцовых и гольцово-таежных ландшафтов на черных'сланцах определяет интенсивный биологический круговорот и биопродуктирчость. Здесь продолжительное время шел естественный отбор видов. Ландшафты на иерно-сланцевых толщах давно оценены человеком. Основные центры охотничьих угодий и места проживания малых народов Сибири - охотников были в этих ландшафтах. Здесь 150-170 лет назад началась добыча россыпного золота. В последствии открыли разнообразные рудные месторождения, увеличили добычу золота из россыпей. Техноге-неп привел к сильной деградации природных ландшафтов, уничтожению экосистем рек и исчезновению многих видов животных (Енисейский кряж, Восточный Саян, Ленский район, Северное Прибайкалье, Баргузинсная ^айга, Якутия и Северо-Восток Сибири'*. При этом сильно пострадала, местами уничтожена природная среда проживания малых народов, образовались районы наибольшего экологического риска.

Геохимические ландшафты золотокварцевых месторождений. Важным источником рудного и россыпного золота в криолитозоне являются месторождения золото-кварцевой малосульфидной формации. Изученные месторождения расположены в гольцах расчлененных высоких и средних гор Восточного Саяна и Забайкалья (22, 48, 49, 601. В ледниковых карах и трогах золоторудные месторождения вскрыты на глубину 300-500 м. Мощность криолитозоны достигает 200-500 м. Золото-кварцевые жилы локализуются в зонах разломов среди плагиогранитов и кристаллических сланцев архея-протерозоя. В кварце преобладает крупное (класс - 2.0+0.1 мм"1 золото. Содержание сульфидов (пирит, халькопирит, сфалерит, галенит1, теллуридов и сульфосолей в рудах равно 0.1-0.5^.-В пирите, галените, халькопирите содержится до 100-300 г/т золота.

В криолитозоне широко проявлены электрохимические окислительно-восстановительные реакции (Мельников П., Мельников В., Царев,19891, г -вторыми связаны интенсивное перераспределение химических эле-:.'-е;>тсв и концентрация их на геохимических барьерах, в том числе и

л,^. . ■ ¿б

ЩИ/ ЕЭ/ ЕЭ/ Е2> В/Е^ ЕЗ/ (ШИ*

Р'.<г.2. Кпмогенчыр системы полото-кварневых месторождений: А -ге"но" аолин" и Б - ледникового кара. I - II - составные части системы: I - по^венно-раотительный'покров, 2 - криогенная-кора выветривания и продукты их переотложения - курумы, каменные потоки, 3 - озерные'илы, 4 - аллювиальные отложения, 5 - по-рргхноотные воды рек и озер; 6 - снежный покров (а-* и снежник (б\ 7 - врпхн!"'5 уровень мерзлоты, 8 - криогенная зона дезинтеграции ''-иль' и ее'щле"*гЬ с высоким содержанием свободного крупного золота, 9 - золотоносные отложения с тонким и мелким золото;.- россыпь (6х, 10 - совмещенные геохимические барьеры (.м!"хзк:!"«>счие, сорбционные, глеевые, биогенные), II - коренные пог^р.р - кристаллические'сланцы, гнейсы архея-протерозоя; 12'- 17 - типы связе"; 12 - 15 - прямые связи: 12 - водные и оуЛ^ояионике, 13 - склоновые, 14 - воздушные, 15 - криогенные (восходящая миграция>; 16, 17 - обратные связи: 16 - биотические; 17 - био'-'осные.

В гольцовых ландшафтах золото-кварцевых и других рудных месторождений развиваются взаимосвязанные физико-механические, физико-химические и биогенные процессы. Ландшафт и зона криогенеза рассматриваются как целостные природные системы, изучение миграции рудных элементов в которых позволяет познать закономерности развития системы в целом и ее частей. В ландшафтах золоторудных месторождений структурным центром являются серии золото-кварцевых «ил (Рис.2). Типы связей (прямые и обратные^ между природными телами определяют особенности миграции и концентрации золота (42).

При криогенном выветривании сильнотрещиноватых золото-кварцевых жил происходит интенсивная криогенная дезинтеграция кварца и окисление сульфидов. Часто жилы превраиены в льдистые щебнис-то-дресвянисто-песчаные образования. В зоне криогенеза совместно с первичными сульфидами присутствуют лимонит, малахит, азурит, ярозит, гипс, глинистые минералы и свободное крупное золото.

В вопе вытаявшего льна и во взвеси гидроокислов железа повышены концентрации золота. Выделяется приповерхностная остаточная концентрация крупного золота - элювиальная россыпь, содержание золота в которой в 2-5 и более раз выше, чем.в первичных рудах (48, 56, 62, 63, 64, 66). Непрерывно формирующиеся элювиальные концентрации золота при активном склоновом переносе.их являются источником аллювиальных россыпей. Выделяется сопряженный ряд элювиальных, склоновых и аллювиальных россыпей.

Сильные ветры на плоских водоразделах гольцов способствуют и эоловой концентрации золота. Содержание его в самом поверхностном слое (0-10 см) в 5-10 и более раз выше, чем на глубине в окис. ленных рудах. Эоловые ореолы известны на рудопроявлениях Укучикта, ■ Замокта и Пионерском месторождении Бурятии.

В каровых и подпрудных ледниковых озерах районов месторождений формируются золотоносные осадки.

Гольцовые почвы - подбуры и глеевые почвы на месторождениях обогащены подвижными формами Ре , Мв, Си , йп , . Характерна латеральная дифференциация этих элементов.

Важную роль в разрушении золото-кварцевых месторождений и миграции золота•играет снег. В гольцах ярко выражена нивация (снежное выветривание) золоторудных зон под воздействием снежного покрова в условиях промерзания и оттаивания. С нивацией, особенно в ледниковый период, связано образование каров и цирков, актив- . ное вскрытие здесь месторождений. Интенсивна нивация рудных зон < .вблизи снежников. Активна здесь и снежная эрозия - смыв и перенос ручейками тонких продуктов криогенного выветривания руд со склонов в днище кара, цирка. Снежный покров - это своеобразный сорбционный криогенный барьер, на котором концентрируются рудные элементы, восходящей миграции из зоны криогенеза месторождений. Из снега элементы поступают в талые воды. Они участвуют в формировании суффозионных ореолов. Содержание золота в талых водах изученных месторождений достигает о.оп-о.п мкг/л. Таким образом снег накапливает рудные элементы, обеспечивает морозное выветривание руд, из которых талые воды выносят твердые и растворимые продукты выветривания.

На курумовых склонах речных долин и каров золоторудных место- . рождений наряду с криогенным склоновым перемещением обломочного материала широко проявлены процессы механической суффозии (32, 42^. На механическом барьере формируются суффозионные ореолы золота и золотоносные озерные илы (См.раздел 2).

' 28

Водные аномалии золота в основном сосредоточены г- п~дножии курумовых склонов и на пни&е каров и трогов. К^, , рагсп'т^'чый на кларк его в литосфере, достигает 50-20С. Зал от г, относится " подвижным элементам в окислительной среде ч слабокислых и нейтральных гидрокарбонатно-калылиевых водах (32, 591. В озерных илах, суЗДозионных выносах и развитых на них почвах яр'/о проявлены солевые аномалии золота. Оно хорошо поглощается нс-'усствен-ными сорбентами. На этом основан новы'» способ поисков полота в гольцовых ландшафтах, разработанный нами с белорусскими учены:/,и (38, а.с. СССР 14630061.

С растворимыми формами золота свя.чано биогенное и сорбиион-ное накопление золота. Растительность голыюво-таежной зоны активно поглощает золото (см.раздел П. На золоторудных месторождениях золото накапливается в организме животных (36, 37\ Активно поглощение золота, ерником, смородиной, лиственницей (А - 50010001, произрастающих на отвалах горных выработок и промпролуктах хвостохранилищ золотоизвлекаюших фабрик. Следовательно, растительность представляет мощный биогенный барьер 'концентрации золота.

Хорошо сорбируют золото железистые осадки болот, торфяника, озерные илы и богатые глинами с.уффозионные выносы. На границе курумового склона - торфяники кислородные воды с повышенным содержанием золота контактируются с глеевой обстановкой. Зд^сь возможно восстановление золота. Аномалии золота проявлены лп краям торфяников, сопряженных с курумовнми склонами. Таким обгазом в подножии курумового склона реодых долин и в карах формируются совмещенные геохимические барьеры (механический, сорбционный, глеевый, биогенный1 концентрации золота.

По мальтм водотокам золоторудных месторождений формируются комплексные потоки рассеяния золота с контрастной биогенной составляющей его (36, 47, 641. Для районов горного оледения характерны ледниковые потоки рассеяния золота и золотоносные осадки подпрудных водоемов (24, 25, 23, 311.

Техногенные ландшафты и потоки рассеяния .рудно-россыпных месторождений золота и биоиндикация их. В Забайкалье золотодобывающая промышленность - мощный источник загрязнения малых рек, разрушения их экосистем. Изучены техногенные потоки Ирокиндонского золото-кварцевого (Северное Забайкалье^ и Карийского' золото-сульфидного (Восточное Забайкалье'1 и их влияние на экосистемы рек (24, 41, 43, 52, 55\ .

Ирокиндинское месторождение расположено в мерзлотных гольцовых ландшафтах расчлененного среднегорья. На золотоизвлекаюшей фабрике из руд долгое время извлекалось крупное золото (класс +0,1-0,2 мм) путем гравитационного обогащения и амальгамации. Основным источником потока рассеяния золота и ртути является хвосто-хранилище фабрики, в промпроауктах которой содержание указанных металлов колеблется от 2 до б г/т и от 25G ео BOG-IC-^" соответственно. Здесь золото мелкое и тонкое. Во время дождей и переполнения отстойников происходили прорывы дамбы и вынос рудного материала в речку. За 30 лет образовался высококонтрастный поток рассеяния золота и ртути в донных осадках во взвеси на протяжении более 15 км. В головной части потока присутствуют свинец, цинк, мышьяк, сурьма, вольфрам, молибден, медь и серебро, входящие в состав руд. Техногенный поток золота (4,0-0,5 г/т) полностью перекрыл природный с концентрацией золота 0,2-0,008 г/т . После строительства на хвостохранилише высоких дамб техногенный поток золота и ртути формируется за счет размыва огромных масс промпро-дуктов фабрики, скопившихся в русле р.Ирокинпа. Естественная лока-лизания потока происходит в таликовой яоне (наледных полянах"* в грубом аллювии и трещиноватых кристаллических сланцах.

На хвостохранилише и головной части потока ярко выражена биогенная концентрация золота и серебра. Содержание золота в золе ерника, ветвей и коры лиственницы достигает 1-3 г/т. Высокие содержания золота и серебра (5.0-0.5 и 20-10 г/т^ отмечаются в водных мхах на протяжении более 7 км. С загрязнением речки взвесью и техногенными осадками с высоким содержанием золота и ртути связано исчезновение хариуса, уничтожение нерестилищ его.

Карийский рудно-россыпной район расположен в таежно-мерзлотных ландшафтах низкогорья. Золото-кварц-с.ульфидньте тела выявлены на водоразделах, склонах и днищах речных долин. Над рудами развита криогенная зона окисления оксидного типа мощностью 5-10 м. Она -богата тонким золотом. Элювиальные, склоновое (ложковые) и аллювиальные россыпи разрабатываются на протяжении 150 лет. Последние 45-50 лет золото добывается из золото-квари-сульфидных руд. Тех-■ ногенный ландшафт золоторудного месторождения на солифлюкционном склоне с останповыми горками и днище долины включает: отвальное поле поверхностных и подземных "горных выработок; золотоизвлекаюшую Фабрику с хвостохранилишем; рекультивируемые земли старательских и дражнУх полигонов; рабочий поселок с гаражом, ремонтными мастерскими, ГСМ, свинофермой, многочисленные дороги.

.20

На склонах, вдоль распадков и дорог интенсивно проявлена механическая миграция рудных элементов, связанная с выветриванием и размывом рудных отвалов и-примитивно рекультивируемых земель. В техногенных литохимических потоках рассеяния золоторудного месторождения и склоновых россыпей полно отражается элементный (золото, вольфрам, молибден, свинец, медь, висмут, мышьяк'1 состав рудных зон и кор выветривания. При вскрытии руд усиливается их окисление, вытаивание льда из рудных зон. Будничные воды в штольнях и.открытых выработках обогащены золотом, серебром, молибденом, медыо и фтором. Ими обогащены растения, выросшие на рудных отвалах. Хвостохранилище фабрики выделяется аномалиями этих элементов в эфелях, водах и растениях.

Основное загрязнение речек связано с разработкой мелкозале-гагопшх аллювиальных россыпей. Карьерно-отвальные ландшафты с холмисто-грядовым рельефом с котлованами.протягиваются по долине р.Кары на 25 км. Техногенный поток золота, вольфрама, молибдена, свинца, висмута, мышьяка по р.Кара уничтожил водные биоценозы и нерестилише хариуса.

Хариус - единственная рыба, заполняющая экологическую нишу холодных чистых горных рек и озер, богатых кислородом. Он очень чутко.реагирует на любой вид загрязнения: взвеси, металлы, нефтепродукты, бытовые и пррмышленные стоки, запахи и т.д. В горных речках живущие в чистой проточной воде среди валунов и галечников водные насекомые и их .личинки при техногенном заиливании и коль-матации руслового аллювия, вследствие недостатка кислорода, погибают и хариус лишается пищи. Вода, постоянно насыщенная взвесью, забивает жаберные щели, затрудняет дыхание хариуса. В мутной воде резко ограничивается зрение хариуса при поисках корма. Взвесь и вода, обогащенные различными тяжелыми металлами интенсивно поглощаются водными растениями и насекомыми и по пищевым цепям поступают в организм хариуса, вызывая отравление и гибель его. Поэтому хариус является хорошим биоиндикатором чистоты и техногенного загрязнения горных рек Сибири и может надежно использоваться.при экологической оценке ландшафтов и геохимическом мониторинге (52>. Повторное возвращение хариуса в реки'- это первые-признаки восстановления экосистем рек после разработки месторождений или локализации загрязнений.

Таким образом; гольцовые ландшафты золото-кварцевых месторождений в пределах ледниково-речных долин и каров различаются по уровню организации и особенностям связей в 'ландшафте. Золото - ..

универсальный инаикатор для изучения геохимических процессов в мерзлотном ландшафте и зоне криогенеза. Развитие гольцовых ландшафтов направлено на увеличение сложности и разнообразия форм миграции золота (механической, водной, биогенной'* и концентрации его на геохимических барьерах, латеральную и радиальную дифференциацию различных форм золота. В гольцовых ландшафтах свободное и растворимое золото активно вовлекается в механическую, водную и биогенную миграцию, усиливается рассеяние его в ландшафте. Прослеживается единство и взаимосвязь .криогенной (механической* и физикрхимическойЛ и биогенной миграции золота. Ха^тактерно увеличение кларков концентрации золота в природных телах ландшафта.

Горы юга и. северо-востока Сибири, сложенные докембрийскими и фанерозойскими рудоносными формациями с разнообразными металло-геническими зонами, были литогенной основой развития гольцовых и таежных ландшафтов четвертичного периода. Геохимическая среда, \ определяемая составом горных пород является одним из важных факторов существования флоры и фауны, полигенности и сложности путей развития их. Очаги видообразования и эндемичные виды в горах связаны с определенным уровнем концентрации химических элементов в ландшафте (Виноградов, 1949; Перельман, 19651. Гольцы, первоначально образовавшиеся в рудных провинциях северо-востока Сибири, и-■не расширились на южные горы. Они были своеобразные . грандиозным геохимическим мостом, по которому происходило формирование (обмен и миграция) флоры и фауны, шло продолжительное видообразование на химической основе. • ,

В развитии гольцовых и таежных ландшафтов криолитозоны Сая-но-Байкальской горной области велика роль Байкальского рифтоге-неза. Рифтогенез резко усилил геохимическое разнообразие'ландшафтов за счет вскрытия на большую глубину рудоносных формаций и разрушения их, поступления по разломам базальтовых магм, глубинного тепла и .элементов и высокой сейсмичности. Известно, что сейсмически активные области мира являются центрами хромосомного видообразования (Воронцов, Ляпунов, 19841. Особенно это (кариотип 2п1 выражено у подземных роющих животных гор Памира, Тянь-Шаня^ Африканского рифта и др. В Байкальской высокосейсмической зоне высокие изменчивости отмечены у некоторых полевок и хомячков.' Частые постоянные землетрясения (сейсмический стресс) с другими мутагенными Факторами: изоляция, суровый климат, разнообразный высокий геохимический фон благоприятствовали повышению частоты хромосомных изменений ,и ускоряли темпы видообразования в горах.

Я?

4. Геохимические барьеры и ландшафты зон разломов Байкальсксгго рифта

Разломы в Байкальском рифте являются естественными границами морфоструктур и геохимических ландшафтов. К разломам приурочены ледниковые и речные долины, многочисленные и разнообразные источники. Геохимические ландшафты разломов и минеральных источников в отличии от зональных, формируются на породах с аномальными содержаниями элементов, часто в условиях постоянного привнося их по разломам. Привнос элементов в ландшафт осуществляется восходящими трещинными водами и газами. В Байкальском рифте наиболее характерны ландшафты зон .разломов, связанные с кислородными, термодинамическими, сероводородными, криогенными, сорбционными, биогеохимическими и другими геохимическими барьерами (8, 10, 15, 18, 26).

Кислородные геохимические барьеры. Усиленному проявлению кислородных барьеров в'активизированных зонах разломов Байкальского рифта благоприятствовали многочисленные выходы холодных кислых глеевых вод (18,264 Разлсмы в плиоцен-четвертичное время при активизации неотектонических движений в условиях растяжений.земной ко^ы неоднократно раскрывались, по ним кислородные воды проникали нь большие глубины. Молодь«* разломы обновляют древние разлому, пересекают рудоносные толли, рудные поля, а также перекрывающие их четвертичные отло»ени«*. Р»дол>~ разломов происходили процессы кислого глеевого и сернокулл^го вы-аелачивания вмещающих пород и зон сульфидно" минеря •••'. «и»-»»* и мобилизации трещинными водами железа, маргянпа и многих рудных элементов и вынос их к поверх- • ности..

С кислородным барьером в разломах связано пленочное о*елез-нение и омаргантлевание зон трепиневатости, образование разломных тимонитов - ложных железных илчп (аномалии Аб^. Это разнообразные бурые «рлсзняки.

В "ерррном Прибайкалье в гольпово-таежных ландшафтах вдоль Ондоко-Олокитсог, Ты^ской и Асектямурско?» зон молодых разломов нами выявлены десятки древних и несколько современных выходов железистых вод с содержанием железа 25-45 чг/л' (Рис.31. Сосредоточены они в пределах опущенных тектонических блоков среди вул-каногенно-осадочных пород олокитской серии верхнего протерозоя (10, К'Ч Наибольшее распространение зоны 'о*елезнения разломов имеют п черных сланцах с рассеянной сульфидной минерализацией. Отмечаются они и в породах ойиолитового комплекса. Гидроокислы

Рис.3 . Геохимические ландшафты Тыйской зоны разломов (Северное Прибайкальех.

1 - разрывные нарушения; Кислородные барьеры (2-3):

2 - бурые железистые брекчии, конгломераты на выходах плейстоценовых железистых вод; 3 - современные железистые источник^ с отложением охр;

4 - опущенный тектонический блок, сложенный черными сланцами верхнего протерозоя (долина р.Тыи);

5 - поднятые тектонические блоки, сложенные гипербаэитами и вулканитами венда (гольцы Довырен и . Солдатский^.

железа цементируют тектонические брекчии, ледниковые, аллювиальные и склоновые отложения, замещают моховый покров. Возраст их пле^стоцен-голоценовый. Лимонитовые руды сложены гидрогети-том и гематитом. Некоторые залежи бурых железняков разорваны сейсмодислокациями, вдоль трещин высачиваются железистые воды, отлагаются лимониты, сульфаты.

Обилие Железа в - гольцово-таежных ландшафтах угнетает древесную и кустарниковую растительность. На выходах железистых вод характерны оголенные красные почвы (2, I51..B почвах повышены содержания Ш , M, ¿2, (КК 10-5^. На выходах железистых вод среди ультраосновных пород почвы и' растения обогащены Ж , Sa , £л и 5° • Вдоль разломов многочисленны зверовые солонцы (534

Наиболее развиты кислородные барьеры и ландшафты в Западном Прибайкалье, особенно в cjochx степях ПриолЬхонья (18, 214 В этом регионе сосредоточены основные линии разгрузки древних железистых вод. Активизированные зоны разломов пересекают богатые железом докембрийские кристаллические сланцы, гнейсы, вулг каногенные толщи и габброиды. В плиоцен-четвертичное врёмя вдоль разрывов происходит разгрузка-, глеевых вод, богатых же-'лезом и марганцем. Основные их гиароминеральные линии сосредоточены вдоль Главного Приморского блока и его оперяющих разрывов в пределах опущенного Прйольхонского блока. Здесь известно более-20 мелких месторождений .и рудопроявлений

бурых железняков и марганца инфильтрационного генезиса. В четвертичное время Приольхонье придстаяляло холодные пустыни и степи с сильными ветрами (214 Здесь образовались эоловые россыпи бурых "элезняков. Бурые железняки содержат легирующие металлы - М, Сг» 52. и Мп; а также Аз , V , Ма, ¿в. Этими длементами обогащены почвч и растения сухих степей. Зимой при замерзании трещинных род на криогенном термодинамическом барьере образуются наледи. Они накапливают большие, запасы воды, углекислой извести. .С ними связаны наледные,луга с хорошими сенокосами' и пастбищами. Нале-дообразование вдоль разломов в степи усиливает БИК.

- В Восточном Саяне барьерное ожелезнение в зонах разломов и железистые источники известны во многих местах. Зоны ожелезнения в черносланцевых толщах-верхнего протерозоя и палеозоя выделяются аномалиями Ац , А^ , Аа , N1, Сг, V и редких элементов, отражая геохимическую специализацию этих комплексов (321. Зоны трешинова-тости в черных сланцах отличаются "обильным вымораживанием сульфатов, криогенными солевыми ореолами. В некоторых разломах проявлены совмещенные кислородные и термодинамические барьеры (А6-Н61, представленные ожелезненными травертинами и лимонитовыми рудами. Известны они вдоль новейших зон разломов, ограничивающих Тункинс-кую систему впадин, а также Сенцинской зоны и др. В гольцовых ландшафтах бассейна Оки, Иркута,т* Китоя многочисленны наледи на выходах трещинно-карстовых вод среди терригенно-карбонатных толщ. Вокруг образуются луга с сочными правами и природными солонцами. Травы обогащены Си , РЬ , N1, V , Р , Аи (А 5-24

Кислородные барьеры и связанные с ними ландшафты широко проявлены в рудных полях, где наряду с древними зонами окисления сульфидных руд - железными шляпами распространено ожелезнение рыхлых отложений'и коренных пород и образование лимонитовых руд-' (264 ■

■ На Холоднинском колчеданно-полиметаллическом рудном поле известны очаги разгрузки древних и современных сернокислых и кислых глеевых вод. При разгрузке по разрывам сернокислых вод в торфяники и озерко образуется сероводородный барьер (В6). На нем концентрируются ¿п, , &£ и 5й . Поровые воды торфов сульфатно-хлоридно-кальциевого состава с минерализацией 1.0-1.3 г/л (114 В них повышены концентрации Ш , , Ш и Мв. В образовании аномалий этих металлов в разломных торфяниках и железистых осадках велика роль биогенной аккумуляции и сорбции их из поровых растно-ров и вод. Древние очаги железистых вод фиксированы проявлением

бурых железняков в ледниковых отложениях. Высоки концентрации

I £Ь , Ад и в гидроокислах железа современного источника и р кедровом стланике вокруг его. На флангах месторождения зоны трешиноватости черных сланцев насыщены сульфатами. Выходы сульфатов и железистых вод охотно посещали звери. Это были места постоянного скопления их. Древние экскременты лосей, изюбрей и медведей полностью замещены гидроокислами железа, с высокими содержаниями 2Ь , ¿в »Ав' •

На юго-восточном фланге Байкальского рифта известны выходы холодных углекислых вод. С ними связаны ландшафты кальцие'вого класса. Известны они в северо-западной части Даурской области холодных радон ов о-углеки слых вод. В образовании таких ландшафтов важную роль играл термодинамический барьер (Н7Ч..

Таежные ландшафты Зангодинского колчеданного месторождения, расположенного среди карбонатных пород кембрия, формируются на железной шляпе этих руд и на выходах холодных железистых углекислых воп вдоль серии разломов. Эти воды связаны с окислением политизированных известняков и колчеданных руд. Железистые тра-вертины й лймонитовые охры обогащены £й ,Ш» Да »НА (КК

10 и более), элементами характерными для колчеданных руд. Даурская лиственница на травертинах активно поглощает £ц, ах, 2г (Ах 20-101, в», К1 , £г , §д , 21 (Ах 8-21 (Г. В иллювиальном . горизонте (кислородно-сорбционный барьер'*, красных железистых почв над■пиритизирвванными доломитами накапливаются Б! , А1, ,

На» Е ♦ »« Иг« ¿в»5а > 22 •

. На Витимском плоскогорье ландшафты Романовского углекислого

■радонового.-источника - аршана приурочены к широтному разлому, обрамляющему северный борт Ендондинской впадины (Рис.41 (8, 181. Мезозойские щелочные граниты Ингурского массива с редкометальной минерализацией в зоне разлома ожелезнены и омарганцованы. Воды источника по составу гидрйкарбонатно-натриево-магниевые, минерализация 2.5 г/л. Содержание компонентов (мг/л1: свободная углекислота - 1200, закисное железо - 12, кремнезем - 24,'радон -250-^400 эман, рН 6.3. Температура воды 4°С. На выходах источника выпадают углекислая известь, гидроокислы железа и марганца. Зимой здесь образуются наледи. Черные покровы травертинов обогащены железом и марганцем. Даурская лиственница низкоросла и искривлена. Ямы и почажины покрыты зелеными водорослями.-В золе их высоки содержания кремния, алюминия, железа, натрия и титана, чем в лиственнице. Ах элементов в водорослях имеет'следующий ряд: Ве ,

«•■С!"

+ + ["ни, г», г», ы,т, гг j

та [23.

123. И

Рис.4. Геохимические ландшафты района Романовского источн™^з.

I - та^га с уб.урчми Н - Са •класса на щелочных гранитах и Н класса на слоновом шле^е; 2 - луга с болстат/ . Н - Ге класса на аллювии;

3 - разломы с древним т"е лезнрниеч и очарганпр^нием;

4 - погребенные разломы;

5 - о^елезненннй*склонлвы4 !иле"'*; 6 - выходы углекислых минеральных источников; 7 - омарганцованные и оте-лезненные травертин«; 8 -п*елеяненные галечники и пес^и; 9 - участки интенсивного выпадения »елезистых осадков; 10 - элементы, vnч-иентрирующиеся в зоне оже-

Шлезнения и омарганценчния •разлома; II - элементы, «он-центрирующиеся в травегти-^■-»нах; 12 - ореол углекислого газа и падона.

Щ},Ма СЮ\ а .1 .¿а.са.Ее (7-1\ Б «Мк.&а, I,

» §А » К® > ♦ »1а (1-0.5^. Аномалии бериллия характерны для донных осадков и.травертинов. Зоны ожелезнения и омарганиейания трещиноватых гранитов и почвы обогащены рь > Ве » Ио » къ » ъ-р_ (КК 30-7). Романовский источник посещают дикие звери. Местным жителям этот источник известен как целебный.

Таким образом, многочисленные залежи бурых железняков и травертинов вдоль разломов - свидетельство интенсивной разгрузки железистых и углекислых вод в позднем плиоцене и четвертичное время. Впервые выделен разломный тип лимонитовых руд, проведена разбраковка зон ожелезнения, предложены приемы ландшафтно-геохимической индикации древних и современных линий разгрузки железистых и углекислых вод.

Восходящие по разломам воды и газы передают глубинную информацию, вещество и энергию в ландшафт. Геохимия ландшафтов зон разломов определяется концентрацией элементов из вод на разнообразных геохимических барьерах на путях их вертикальной и латеральной миграции. ЕИК усиливается вдоль таликов и на выходах термальных вод. Развитие ландшафта направлено на увеличение разнообразия миграции / и концентрации элементов (водная, биогенная, воздушная, минерало-' образование, наледи). Характерно увеличение кларков концентрации

элементов в ландшафте. Ландшафты зон разломов богаты зверовыми солонцами, особенно в рудных полях. На выходах термальных источников (Большереченский, Могойский и др.1 сохранились реликтовые виды, приспособленные к высоким концентрациям элементов ( ¡31, § , На» Р и др.Гигантизмом отличаются деревья и травы. В ланд- . шафтах зон разломов формируются локальные экологические ниши с высоким геохимическим своеобразием и генофондом реликтовых растений и животных.

5.,Криогенно-эоловый этап развития геохимии мерзлотных ландшафтов

Эоловая деятельность на юге Сибири активно проявилась в условиях холодного сухого климата плейстоцена-голоцена в пери*\ляциаль-ных ландшафтах - полупустынях,, тундро-степях и степях. Горные хребты Прибайкалья и Забайкалья, выступая в виде мощных барьерных-зон на пути господствующих северо-западных влажных воздушных течений, перехватывали большую часть осадков и благоприятствовали формированию холодных иссушающих ветров-фенов. Они возникали при скатывании сплошным фронтом северо-западных ветров с.гарных хребтов во впадины и сопряженные с ними плато и межвпадинные перемычки. Особенно сильные ветры дули по речным долинам северо-западного и меридионального направлений.

Наиболее сильно эоловая денудация с.участием плоскостной эрозии проявилась в Приольхонье и о.Ольхон (21, 44>. Сухие каменистые степи Са класса на древнем пенеплене формировались в условиях постоянных воздействий сильных северо-западных ветров, скатывающихся с Приморского хребта. Процессы дефляции на протяжении плейстоцена-голоцена создали на пенеплене в Тажеранских и Озерных степях характерный лощинно-грясовый рельеф с котловинами выдувания. Они развивались по палеогеновым корам выветривания и зонам дезинтеграции кристаллических пород архея-протерозоя. Эоловый (силикатный, карбонатный, сульфатный-) материал с пенеплена выносился в Байкал. В котловинах отсутствуют аллювиальные и озерные отложения. Обра- . щает внимание обилие ветрогранников в степях. Они сложены кварцитами, кварцем, мелкозернистыми гранитами и железо-марганцевыми рудами (рудными "гальками"1. Последние сформировались в результате дефляции на месте выходов инфильтрапионных железных и марганцевых руд (21 \ При разрушении этих руд и вмещающих их кор выветривания, " постоянном выдувании из них легкого материала и Ьстаточной концентрации тяжелых минералов образовались эоловые росрыпи. Такие россыпи

38 .

железа-марганцевых и марганцевых руд выстилают поверхность увалов и котловин выдувания. Вокруг выходов железо-марганцевых руа образовались высоко контрастные остаточные механические. оре"олы и потоки рассеяния элементов

содержащихся в составе указанных руа.

Приольхонье и о.Ольхон издавна были облюбованы человеком. Здедь сохранились многочисленные стоянки древнего человека и уникальные•памятники истории. В бухте Улан-Хада на' восточном берегу залива Мухор эоловыми песками погребено интересное поселение древнего человека (неолит, бронза, железо^ с II культурными слоями (Хлобыстин, 1964). Большая часть разреза рыхлых отложений и культурных слоев сформировалась в степях с сильными ветрами.

В У1-Х1 вв. степи и лесостепи Прибайкалья заселяли племена курыкан.- Хозяйство их было комплексное, ■ интенсивно- развивалось железоплавильное, кузнечное и гончарное ремесла, зеяледелие с применением искусственного орошения, скотоводство, рыболовство и охота (Окладников, 1955; Асеей, 1980; Свинин, 1970, 1991). Высокое развитие получили скотовоаств"-, особенно табунное коневодство." Одним из центров курыканской цивилизации были сухие степи Приольхонья. Это были кальциевые и соленосные ландшафты (озера и солончаки) с многочисленными эоловыми и инфильтрационными месторождениями бурых железняков, марганца, фосфоритов. Геохимические особенности почв, вод и растений, содержащих оптимальные концентрации макро- и микроэлементов, определили высокое качество животноводческих продуктов (мясо, молоко, шерсть1*. Курыкане наряду со скотоводством занимались выращиванием зерновых. Мелководный, хорошо прогреваемый пролив Малое Море с многочисленными заливами был богат рыбой. Из эоловых россыпей бурых железняков, легированных марганцем, никелем, хромом курыкане выплавляли высококачественное железо. Приольхонье•было центром черной металлургии Прибайкалья. Хозяйственная деятельность и материальная культура курыкан отличались выраженной рациональностью и целесообразностью, максимальным использованием геохимических ресурсов ландшафта. Степи Приольхонья были центром древнего землепользования, оказавшего большое влияние на материальную и духовную культуру народов Прибайкалья.

Активно эоловые процессы проявились в мезозойских впадинах Забайкалья (35). В Гусиноозерской впадине большие площади занимают дефляционные поля с котловинами выдувания. Они возниклина днище этой впадины на Загустайской перемычке, сложенной

нижнемеловнми- угленосными образованиями (перзс.'П1'«ан,/е ков, алевролитов, аргиллитов с пластами бурых угле"4 Котловин;.! выдувания вытянуты в северо-западном направлении и контролируются неотектоническими нарушениями этого направления. Спи обрги'опа-лись в верхнем плейстоцене под воздействием сильных севе^с-ушт-ных ветров, обрушивающихся с Хамар-Дабана. В самой крупной !"С1-ловине глубиной 70 м расположено два сульфатных озера (Сульфитное и Гуджирское4 Днище котловины покрыто солончаками и такыром. Автономные ландшафты на увалах - это сухие степи Са класса. Почвы каштановые. Увалы и днище котловины покрыты ветрогранниклми. Выходы подземных вод известны вдоль подножия склонов котловины. Поверхностные, водотоки в озера не впадают.

Соленакопление в Сульфатном озере связано с вымораживанием солей и их испарительной концентрацией. Основное накопление соло" произошло в- перигляциальных ландшафтах при интенсивной криогенной метаморфизации озерных вод и умеренном выносе солей ветром. Залежи галита и мирабилита с перерьтами разрабатывались с ХУП и. до середины XIX- в. Сначала добывали поваренную соль, после истощения ее запасов - мирабилит. Рапа озера обогащена ¿у. и у (КК 2-44 В солянке на солончаках повышены концентрации £ .¡¿о » Зг- В подножии склонов котловины при выклинивании глеевых вод осаждаются гидроокислы железа (А6- с аномалиями £ ,А§ , Мо (КК 2-34

В степных, лесостепных и таежных ландшафтах межгорных впадин Забайкалья и Прибайкалья и прилегающих площадях многочисленны реликтовые котловины выдувания, заполненные солеными и пресными озерами, покрытые солончаками, лугами, или маломощным покропом песков и лессовидных супесей. Котловины выдувания расположены се стороны северных и северо-западных бортов впадин, сопряженных с горными хребтами или островными горками,- где проявлены наибольшее усиление и завихрение воздушных потоков и как следствие активна дефляция (Рис.54 Они занимают во впадинах водораздельное положение - увалы, междуречья и не связаны с крупными реками. На дефляционных поверхностях отсутствуют четвертичные отложения, широко развиты ветрогранники и их покровы - дефляционная отмостка. Они-распространены на больших площадях и являются важными индикаторами сильных ветров. О широком развитии ветрогранников в верхнем плейстоцене в долине Селенги свидетельствует обилие "галек" ветрогранников в голоценовом аллювии реки. В рудных полях распространены ветрогранники железных руд, рудного кварца, сидерита, а также самоцветных камней. При дефляции рудоносных пород

40'

Р6 д н я я

таи га - Н I Сухая степь-Са (Южная тайга - Н . I N0,5,« Ые- НСО»

)

Рис. Геохимические ландшафты межгорных впадин областей эоловой деятельности.

I - эоловые пески (древние и. современные дюнные поля); 2 - содовое озеро и солончаки - испарительный барьер (Г и )в котловине выдувания ; 3 - сульфатные солончаки - испарительный барьер (Г1*; 4 - щелочные базальты - дефляционный останец (неоген); о -.крас-ноцветные карбонатные глины (эоплейстоцен); 6 - угленосные образования - песчаники, алевролиты и бурые угли (нижний мел11; 7 -- конгломераты, гравелиты и песчаники (нижний мел); 8 - базальты и их туфы (верхняя юра - нижний мел); 9 - граниты (палеозой); 10 - разломы; II - источники с луговыми солончаками;, 12 - направление и завихрение воздушных потоков; 13 - склоновый перенос.

происходит поверхностная концентрация золота, касситерита, окислов железа и марганце и других тяжелых минералов (35). С ними связаны богатые шлиховые потоки, россыпи в малых водотоках. С эолово-криогенными процессами на мезокайнозойских базальтовых покровах Забайкалья и Монголии связаны эоловые, эолово-пролюви-альные россыпи халцедона, агата и других самоцветов. С разработкой поверхностных эоловых россыпей 'в степях и пустынял связано зарождение древних (бронзовый, железный века, средневековье) металлургических центров юга Сибири, Центральной Азии и др.

В бассейне р.Селенги с песчаными и песчано-илистыми террасами и террасо-увалами (кривояровская свита среднего плейстоцена) сопряжены большие поля движущихся песков (древних и современных) и лессов. Песчаные покровы высоко поднимаются на северные склоны гор и водоразделы (б, 18). Они перекрывают малые водотоки, изменяют их направление, засыпают древние котловины выдувания и массивы лесов. Характерны подпруднне озера, в тайге они пресные,

степях - соленые. Пол, покровами оелово-прблюточльных пескоя я лее о'гидных супесей часто отмечаются горизонты яетрегртшиков на криогенных, корах выветривания. Ландшафты на песках к лессох при хозяйственном освоении бистро разрушаются, теряют устойчивость и относятся к районам экологического риска (541.

Ландшафты областей верхнеплейетоценовей дефляции в мезозойских впадинах на вулканогенно-терригенных, чсрносланиевых телдах и лессовых по"гоиах низких гор отличаются ш.'с.о;?ой биологической продуктивностью - хорошими ОХОТНИЧЬИМИ и пастбищными угодиями, обилием зверя, рыбы и птиц. Степи и лесостепи,Са и Н-Са классов активно осваивались древни« человеком. Эти ландшафты определяли историю хозяйства и культуры человека. '

Биогеохимические очаги. В мерзлотных степях и лосостепях мезозойских впадин (Зазинскг* Кмжингино-Кудунекой'1 Западного Забайкалья известны биогеохимические очаги с янпемичньми заболеваниями домашних «ивотных и населения. Такие очаги р совр-зменных ланй'лэфтах тегено связаны с геохимическими реликтами ландшафтов нижнего мела (неокомаг и перигляциального периода. В перигляциаль-ных ландшафтах криогенно-эоловыз процессы определили формирование котловин выдувания и засоление их (4, 34, 45, 65).

На Витимском плоскогорье.в, мерзлотных луговых стейях и лесо-стецях на черных сланцах нижнего мела я пределах Зазинской впадины с избытком Ма , Р , Бг и ¿¿и недостатком £ , со связаны эндемичные заболевания домашних животных: зоб, флюороз, алиментарная остеодистрофия, артрозы, молибденовым и литиевый токсикозы. Черносланцевая толща сложена аргиллитами, углистыми и битуминоэ- ' ными сланцами, мергелями с прослоями песчаников, фосфоритов и гипсов. В нижнем мелу (неокоме^ в Зазинской впадине были сухие саванны о многочисленными мелкими озерами, окруженными невысокими горами (18, 45-1. Обстановка была окислительной с водами нейтрального и щелочного (содового1 класса. В периодически пересыхающих озерах осажйались мергели, доломиты, накапливались сапропелевые илы и сода. Глинистые минералы представлены в основном монтмориллонитом, реже гидрослюдами и палыгорскитом. Присутствие сидерита и~марказита в сланпа'х~вицетельствует о сероводородной обстановке в озерах. Осадконакопление во впадине сопровождалось излиянием трахибазальтов вдоль разломов. Щелочные гидротермы вулканов обогащали осадки На , К , , Т1, £> , С^ и редкими элементами. В ландшафтах на сорбционном, щелочном, глеевом,сульфидном и испарительном барьерах концентрировались Мо," £ , £1, 1 , Л , йа

и пр. Ими обогащены черные сланцы.

В холодных полупустынях 'и тундростепях верхнего плейстоцена в этой впадине при сильных ветрах образовались засоленные котло-■вины выдувания. Мерзлотные лугово-черноземнне солснпеватые степи холмистого низкогорья относятся к - Ев классу, ландшафты бессточных котловин - Ка ~ Са~ ¿50^- С1 классу. Повышенные концентрч чип р ,'Мо» М» Л • I 0 соленых водах, солончаках и луговом разнотравье котловин были причиной эндемичных заболеваний животных (?, 18, 651. Засоление хелодных степей и лесостепей связано с активным криогенным выветриванием и дефляцией черных сланцев, вымораживанием и испарительной концентрацией легкорастворимых солей и редких элементов в котловинах выдувания (35,.45, 651.

Геохимические особенности степей и лесостепей впадин Забайкалья - крупных сельскохозяйственных районов изучены недостаточно. Особо заслуживают исследования сульфатные и содовые ландшафты с аномалиями £ , Мо , Ы,, Ве , и и других элементов и их "влияние на продуктивность животноводства и здоровье населения.

Таким образом, в межгорных ландшафтах Прибайкалья и Забайкалья на протяжении плейстоцен-голоцена ярко проявилась эоловая дифференциация минерального вещества, выражающаяся в остаточной концентрации тяжелых минералов и засолении в областях дефляции и накопление песков и лессов в областях аккумуляции. Отсутствие четвертичных отложений или крайне малая мощность их в большинстве впадин объясняется грандиозным выносом их ветром на протяжении четвертичного времени, особенно в ледниковые периоды, когда климат был холодным и сухим, преобладали сильные ветры и шло интен-сирное криогенное выветривание. Геохимическое поле областей дефляции дифференцировано в соответствии с исходным химическим составом горных пород, на участках концентрации тяжелых минералов и" засоления оно усиливается, кларки концентрации £в » Ма » £1 »» Ай » Дз » « Мй » 2 » £ высокие. Характерны биогеохимические эндемии. А геохимическое поле на эоловых'отложениях весьма ровное и спокойное. Здесь характерны наложенные солевые аномалии зон . минерализации а почвах и растениях.

Криогенные эоловые системы (КЭС1. Они объединяют комплекс процессов: криогенное и солевое выветривание, дефляция, перенос и аккумуляция, связанные а единое целое - подвижные равновесные обстановки. В них выражены прямые и обратные связи (511.

Динамическое рав'новесие КЭС регулируется механизмами обратной 'связи. Положительная обратная связь усиливает системы, она эволю-

ционирует, удаляется от исходного состояния. Б областях дефляции образование котловин выдувания усиливает завихрение воздушных потоков, происходит вынос песка и пыли и углубление котловин, вскрытие водоносных горизонтов и формирование новых экосистем; вынос тонкого материала усиливает концентрацию тяжелых миневалов и крупных обломков прочных пород - формирование эоловых россыпей и дефляционной отмастки; интенсивное вымораживание и испарение увеличивает концентрацию солей (солончаки, соленые озера, каличе\ В результате в КЭС происходит вертикальная и горизонтальная дифференциация минерального вещества, появляется новая информация за. счет мобилизации его в процессе криогенного и солевого выветривания, соленакопления, перераспределения минералов в ветровом потоке по крупности, удельному весу, 'концентрации элементов на геохимических барьерах и биологического круговорота вещества. Динамичность КЭС проявляется в погребении дефляционных поверхностей древних ландшафтов молодым дюнным комплексом песков и лессами.

Отрицательная обратная связь в КЭС ослабляет системы и стабилизирует .ее исходное состояние. Благодаря действию этой связи развивается саморегулирование и достигается динамическое равновесие, Фомирование-дефляционной отмостки, горизонтов ветрогранников и каличе препятствуют развитию дефляции - стабилизируют поверхность. В котловинах выдувания соленакопленйе регулируется выносом ветром солей по мере их накопления. Котловины не заполняются осадками, глубины их сохраняются благодаря постоянству ветров, выносящих песок, пыль, и соли. Доказательством динамического равновесия системы являются устойчивые во времени протипоположные процессы: дефляция и аккумуляция, определяющие формирование каменистых, песчаных пустынь и лессовых покровов и их сочетаний в пространстве. •

Заключение

Мерзлота - это мощный геохимически? фактор формирования ландшафтов с характерными связями и механизмами функционирования, оказавший огромное влияние на миграцию элементов и развитие биологического круговорота.

I. Биологический круговорот, являющийся основой самоорганизации ландшафта, отражает единство и взаимосвязь биогенной (летней'! и криогенной (зимней^ миграции элементов. Цикличность миграции элементов в мерзлотном ландшафте ярко отражает универсальные закономерности развития природы в связи с периодичностью процессов в году.

2. Развитие мерзлотных ландшафтов высоких гор происходило поп активным влиянием горных ледников. Они раскрыли геохимический резерв ландшафтов и процессе расчленения рельефа, вскрытия рудоносных формаций и формирования ледниковых каскадных ланд'чафт-но-гесхимических систем и потоков вещества. В гольцовых ландшафтах на курумовмх склонах механическая суффозия обеспечивает особый тип геохимического сопряжения (возникновение механического барьера, суффозионных. ореолов и биологического круговорота"*.

Разнообразие геохимических ландшафтов тесно связано с особенностями геологического строения и характером минерализации. Аль-пинотипные голыш на ультраосновных породах с повышенными содержаниями магния, хрома, никеля,-кобальта и гольцовые ландшафты высоких плато на черносланцевых толщах с аномалиями рудных элементов резко различаются по интенсивности биологического круговорота и биопродуктивности, особенностям видообразования и сохранения эндемичной фауны и флоры.

В ландшафтах золоторудных месторождений золото активно вовлекается в криогенную (механическую и физико-химическую") и биогеохимическую миграцию и концентрацию на геохимических барьерах. Золото - универсальный индикатор для изучения геохимических- процессов в ландшафте и зоне криогенеза.

3. Вдоль активизированных зон разломов Байкальского рифта формируются ландшафты, связанные с разнообразными геохимическими (кислородным, сорбционннм, термодинамическим, биогеохимическим и т.д.) барьерами в условиях поступления глубинной информации Земли. Разгитие ландшафтов направлено на увеличение кларков концентрации элементов и формирование видового разнообразия. В ландшафтах термальных источников сохранились ретактоные виды.

4. Геохимические особенности ландшафтов межгорных впадин связаны с криогенно-эоловым этапом развития их. Ландшафты на'рудоносных формациях обличаются высокой биопроауктивностью. В районах активной дефляции_усилена геохимическая дифференциация (засоление, эоловая концентрация минералов и пород, биогеохийические заболевания и т.д.) на литогенной основе.

5. Развитие ландшафтно-геохимических систем рудных провинций криолитозоны тесно связано с палеогеографической эволюцией их в мезокайнозое и техногенезом. Они отличаются высоким биологическим и минеральным потенциалом. Этот потенциал сохраняется в ландшафте и после исчезновения мерзлоты в.виде лессовых и песчаных покровов, областей дефляции с геохимическими реликтами, ледниково-речных/

потоков рассеяния, криогейных кор выветривания и т.п. Ландшафты рудных провинций гор Сибири были грандиозным геохимическим мостом, по которому шла миграция фауны и флоры, видообразование и заселение народов.

ОСНОВНЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Особенности поглощения микроэлементов даурской лиственницей, произрастающей над различными гордыми породами // Биогеохимия растений. - Улан-Удэ: Щ СО АН СССР. 1969. - C.I77-T82.

2. Почвы-индикаторы оруденения // Материалы по геологии и' полезным ископаемым БурАССР. - Улан-Удэ. Тр.БГУ, 1970. Вып.УШ. -

' С.32-34.

3. Вопросы ландшафтно-геохимического районирования юга Витимс-кого' плоскогорья // Материалы по геологии и .полезным ископаемым Бур.АССР. - Улан-Удэ. Тр.БГУ. 1970, Вып.УШ. - С.86-92.

4. Геохимические ландшафты Курбино-Еравнинского рудного района Бурятии и геохимические поиски // Геохимические поиски в областях криогенеза. - Л.: НИИГА, 1970 - С.93-95.

5. Торфометрические поиски молибдена в таежно-мерзлотных ландшафтах Витимского плоскогорья // Ежегодник - 1971 СибГЕОХИ. -Новосибирск: Наука. Сиб.отделение, 1972 - С.294-297.

6. Ландшафтно-геохимические основы районирования Бурятии по условиям ведения геохимических поисков // Вторичные ореолы рассеяния и их использование при поисках рудных месторождений на территории Сибири. - Улан-Удэ: Бургиздат, 1973. - С.185-203.'

7. Геохимические особенности района Турхульской эндемии (Витимское плоскогорье 1 //Изв. ВГО, 1973 Т. 105. - Вып.1. -С.42-46.

8. Геохимические особенности ландшафтов на выходах минеральных источников Витимского плоскогорья // Микроэлементы в Сибири. Улан-Удэ: Ш СО АН СССР, 1974. - С.5-8.

9. Способ геохимических поисков рудных месторождений. A.c..

' СССР №.409181, - Бюл.изобр., 1974, 48.

10. Приразломные лимониты Северного Прибайкалья // Этапы литогенеза и закономерности локализации осадочных полезных ископаемых и Дальнего Востока. - Новосибирск: СНИИГГиМС, 1975. -

С.117-118. „

11. Геохимия поровых растворов. // Экспериментальные исследования форм и процессов гипергенной миграции элементов (в соавторстве с Лукашевым-К.И., ЛукашевЫм В.К., Добровольской И.А., Трацевской И.Т.).- Минск; Наука и техника, 1977. - С. 128-177.

12. Оценка рудоносности заболоченнее районов Сибири // Геохимические основы поисков и прогнозирования рудных месторождений. -Новосибирск: Наука. Сиб.Отд-ние, 1978. - С.175-177.

13. Способ геохимических поисков рудных месторождений. A.c. СССР № 637693 (в соавторстве с В.Ф.Белоголововым). - Бюл.изобр., 1978, * 46.

14. Экспрессный биогидрогеохимический способ поисков фосфоритовых местороащений. A.c. СССР $ 705402 (в соавторстве с В.Ф.Белоголововым, М.А.Зуевой). - Бюл.изобр., 1979, № 47.

1-5. Ландспафтно-геохимическая индикация молодых разломов Прибайкалья // Геохимические показатели при изучении геологических процессов и поисках полезных ископаемых. - Минск: Наука и техника, 1980. - С.12Ы24.

16. Ландшафтно-геохимические условия и поиски рудных месторождений в Джидинской горной стране Забайкалья // Геохимические методы поисков рудных месторождений.«- Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 198I. - С.154-160.

17. Суффозионные процессы на курумовых склонах и связанные с ними вторичные ореолы. - Докл. АН СССР, 198I. Т.257, № 2. -453-455.

18. Геохимия таежно-мерзлотных ландшафтов и поиски рудных месторождений. - Новосибирск: Наука. Сиб.отд-ние, 1981. - 137 с.

19. Способ биогеохимических поисков рудных месторождений. A.c. СССР № 798674(в соавторстве с В.Ф.Белоголововым, Е.М.Богьда-евым). - Бюл.изобр., 1981. № 3.

20. Суффозионные ореолы золота и поиски по ним в гольцовой зоне. - Докл. АН СССР, 1982. Т.262, № I. - C.I69-I7I.

21. Эоловые процессы в Приольхонье и на о.Ольхон (Западное Прибайкалье). - Докл. АН СССР, 1982. Т.265, » 4. - C.948-95I.

22. Формирование вторичных ореолов и потоков рассеяния в ледниковом каре. - Докл. АН СССР, 1983. Т.269, № 3. - С.729-732.

23. Концентрация рудных элементов в осадках подпрудных водоемов плиоцен-плейстоценового времени Саяно-Байкальской горной страны // Рудная специализация осадочных формаций Дальнего Востока и Сибири. - Хабаровск: ИТГ ДВНЦ АН СССР, 1983. - С.25-26.

24. Техногенные литохимические аномалии золоторудных месторождений гольцовой зоны // Выявление зон загрязнения окружающей среды токсическими химическими элементами. Тез.докл. - Челябинск: УДНТП, 1984. - С.17-19.

25. Геохимические поиски в гольцовых ландшафтах // Геохими-

ческие поиски в северных районах Сибири. - Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1984. - С.61-67.

26. Кислородные геохимические барьеры в зонах разломов Байкальского рифта. - Докл. АН "СССР, 1985. Т.282, № 4. - С.966-970.

27. Способ поисков месторождений золота. A.c. СССР № I160349.

- Бюл. изобр. 1985, № 21.

28. Литохимические потоки рассеяния золота в областях горного оледенения Сибири. - Докл. АН СССР, 1985. Т.282, № 3. - С.693-696.

29. Особенности миграции золота в высокогорных гольцовых ландшафтах криолитозоны // Миграция химических элементов в криолито-зоне (в соавторстве с А.М.Плюсниным). - Новосибирск: Науке. Сиб. отд-ние, 1985. - С.61-70.

30. Прогнозирование эолотосульфидного оруденения в вулканоге-' нно-терригенных комплексах докембрия и палеозоя по лито- и гидрогеохимическим потокам рассеяния в гольцовой зоне // Условия образования и закономерности размещения стратиформных месторождений цветных, редких и благородных металлов (в соавторстве с А.М.Плю-сниным). Тез.'докл. - Фрунзе, ФПИ, 1985. - C.I47-I48.

31. Золотоносные илы ледниковых озер и крупность золота в них (в'соавторстве с С.И.Прокопчуком). -Докл." АН СССР, 1986. Т.289, » 2. - 494-497.

32. Миграция золота в рудных полях гольцовых ландшафтов // Геохимия и методы анализа геологических объектов в Забайкалье. -Улан-Удэ: БФ СО АН СССР, 1987. - 42-54.

33. Геохимические поиски благородных металлов в высокогорных гольцовых ландшафтах // Геохимия и методы анализа геологических объектов в Забайкалье (в соавторстве с А.М.Плюсниным, Э.М.Тэтьян-киной). - Улан-Удэ: БНЦ СО АН СССР, 1987. - С.203-216.

34. Особенности криогенного выветривания золотосульфидных зон в черных сланцах и их геохимические аномалии // Геохимия, минералогия и литология черных сланцев (в соавторстве с А.М.Плюсниным).

- Тез. докл. - Сыктывкар: ИГ Коми Ф АН СССР, 1987. - С.78.

35.. Процессы формирования рельефа Сибири (в соавторстве с -. Н.А.Флоренсовым, Л.Н.Ивановским, Г.Ф.Уфимцевым, А.С.Ендрихинским и др.). - Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1987. - 185 с.

36. Биогенная концентрация золота в ландшафтах золоторудных . полей гольцовой зоны. - Докл. АН СССР, 1988. Т.301, № 4. - С.972-976.

37. Концентрация золота в ягеле на золоторудных полях голь-

цовых ландшафтов (в соавторстве с И.М.Константиновой). - Докл. * АН СССР, 1988. Т.302, № 3. - С.706-709.

38. Способ геохимического поиска месторождений золота (в соавторстве с В.К.Лукашевым, И.Н.Ермоленко, И.П.Любнинер, Н.В.Гу-лько, K.M.Самойлгакович) // A.c. СССР № 1463006, 1988.

39. Кислородные геохимические барьеры в зонах разломов и ландшафтах оз.Байкал // Кинетика и динамика геохимических процессов. - Черноголовка: ИЭМ АН СССР, 1989. - С.223-224.

40. Особенности распределения крупности тонкого золота в криогенной зоне окисления золоторудных тел и их вторичных ореолах

и потоках рассеяния (в соавторстве с С.И.Прокопчу ком). -Докл. АН СССР, 1990. Т.310, № 3. - С.699-703.

41. Техногенные потоки рассеяния в золотодобывающих районах Забайкалья // Геохимия техногенеза. - Минск: АН БССР, 199I. -С.303-306.

42. Криогенные системы некоторых золотокварцевых месторождений. -Докл. АН СССР, 1991. Т.317, № 2. - С.440-443.

43. Техногенный поток рассеяния золота и ртути в гольцово-таежных ландшафтах. - Докл. АН СССР, 1991. Т.317, № 3. - С.7ТГ-722.

44. Эоловые россыпи Приольхонья и о.Ольхон // Россыпи с-лад-чатых (орогенных) областей. - Тез.докл. Ч.И. - Бишкек: И1 W ** 199I. - С.30-32.

45. Геохимические ландшафты на черных сланцах нижнего ме> Витимского плоскогорья и связанные с ними эндемичные заболев&ни Бассейны черносланцевой седиментации и связанные с ними полезные ископаемые. - Тез. докл. Международный Симпозиум. - Новосибирск: ИГГ СО АН СССР, 1991. - С.105.

46. Горное оледенение и литохимические потоки рассеяния золота // Геохимические поиски рудных месторождений в таежных районах. - Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 199I. - C.I09-II6.

^47. Биогеохимическая индикация потоков рассеяния золотокварцевых месторождений криолитозоны (в соавторстве с А.Г.Арсентьевой). -Докл. АН СССР, 1991. Т.316, № 4. - С.974-978.

48. Особенности гипергенной концентрации золота в золоторудных месторождениях Восточного Забайкалья // Геолого-генетические модели и локальное прогнозирование эндогенного оруденения в Забайкалье (в соавторстве с В.А.Турунхаевым, В.К.Хрусталевым, В.Д. Поповым). - Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1991. - С.77-84.

49. Геохимические ландшафты и вторичные ореолы Ирокиндинского

золоторудного месторождения // Геохимические исследования и поиски' благородных и радиоактивных элементов в Забайкалье (в соавторстве с В.С.Афанасьевым). - Улан-^дэ: БНЦ СО АН СССР, 199I. - С. 46-52.

5Q. Особенности биогенной концентрации золота в золоторудных полях гольцовых ландшафтов // Геохимические исследования и поиски благородных и радиоактивных элементов в Забайкалье (в соавторстве с Э.М.Татьянкиной). - Улен-Удэ: БНЦ СО АН СССР, 1991. -С.84-90.

51. Эоловые системы // Синергетика геологических систем : Тез. докл. - Иркутск: ИЗК СО РАН, 1992. - C.I4I-I42.

52. Хариус - биоиндикатор техногенного загрязнения горных рек Сибири. - География и природные ресурсы, 1992. № 2. - С.49-53.

53. Геохимические ландшафты очагов разгрузки железистых вод Бурятии // Многоцелевые гидрогеохимические исследования в связи

с поисками полезных ископаемых и охраной подземных вод: Тез. докл, Всеросс.совещ. - Томск: ТПУ, 1993. - С.47-48.

54. Геоморфологический риск в областях эоловой аккумуляции // Геоморфологический риск. - Иркутск: ИЗК СО РАН, 1993. - С-55-56.

55. Техногенные ландшафты и потоки рассеяния рудно-россыпных месторождений Забайкалья // 1У Объединенный международн. симпозиум по проблемам прикладной геохимии. Тез.докл. Т.П. - Иркутск,

ИГ СО РАН, 1994. - С.ПО-Ш.

56. Влияние флюидных включений в золото-кварцевых жилах на криогенное выветривание и формирование аномалий золота // 1У Объединенный международн. Симпозиум по проблемам прикладной геохимии. Тез. докл., т.I. — Иркутск, ИГ СО РАН, 1994. - С.213-214.

57. frospecting Ъу means of senodary dispersion halos in Tranabaikalia // Methods of Geochemical prospecting. Prague, 1979. P. 183-185.

58. Geochemical prospecting in the Pre-cambrian massive of Buryatia // Methods of applied Geochemistry. Abetracta to the second International Symposium, Irkutsk, vol. II. Irkutsk, 1981.

P. 43-45.

59. Hydrogechimical prospecting of gold in the Alpine bald mountain zone Св соавторстве с А.М.Плвсниным). - J. Geochetn. Explor. 21.'1984. F. 355-360.

60. Geochemical exploration methods for gold in areas with mountain glaciation in Siberia, USSii. - J.Applied lïeochewistry. 1, 1986. E 463-468.

61 Cryogenic Transformation of gold ore deposits in the Transbaikalia. Abstracts lil-rd ooviet-CJiinese Syopoaium "Geology and Zoology of Amur Lasin" coaBTOpuTPC J B.K.XpycTSjieBHM) . Vol. IV. Clai-ovescher.sk, 1339. F. 94-95.

52. 3one cryogenic •.ventherinc features of ¿oldcuarts veins nnd the formation of gold haloes, Baikal rift zone, UJ3K. - J. Applied Geochemistry. 5. 1990. P. 297-302.

63. Some cryogenic geochemical anomalis of gold ore deposits in bald mountain^ taiga landscapes in Siberia. // Int. Symposium or. Geochem. Prorp. Methods of Geochenical Prospecting. Abstracts. Frague, 1990. P. 212.

64. Cryogenis haloes of gold deposits ir. bald mountaing-taiga landscapes of "Siberia // exploration ueochemistry. Frague, 1991. I. 372-.

65. Biochemical landscapes of the endemic r.iiu" in Zabai-'<alye // 16. Inter. Oeocbeir,. Sxplor. Symposium. Abstracts. Beijing, 1999. F. 175. :

66. Hole of fluid inclusion ir. gold-qu.trta deposits or. the cryogenis weathering and formation of ¿¡old haloes // IV Joint Intern. Symposium on exploration geoche.tiir.try. Vol. III. Abst-

Отпсчатано в TOO "Олзоп" при БНЦ СО РАН 670042 г. Улан-Удэ, ул. Сахьянопой, 6.

Информация о работе

Тайсаев, Трофим Табанович
доктора географических наук
Иркутск, 1994
ВАК 11.00.01

Автореферат

Похожие работы

Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему Геохимия мерзлотных ландшафтов ВАК РФ 11.00.01, Физическая география, геофизика и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации по теме "Геохимия мерзлотных ландшафтов"

Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему
Геохимия мерзлотных ландшафтов
ВАК РФ 11.00.01, Физическая география, геофизика и геохимия ландшафтов