Литогеохимические потоки в каскадной системе р. Гвадалорс (Испания)

Асеева, Елена Николаевна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Литогеохимические потоки в каскадной системе р. Гвадалорс (Испания)
ВАК РФ 25.00.23, Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации по теме "Литогеохимические потоки в каскадной системе р. Гвадалорс (Испания)"

На правах рукописи

АСЕЕВА Елена Николаевна

ЛИТОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПОТОКИ В КАСКАДНОЙ СИСТЕМЕ р. ГВАДАЛОРС (ИСПАНИЯ)

25.00.23. - физическая география и биогеография, география почв и геохимия

ландшафтов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Москва 2006

Работа выполнена на кафедре геохимии ландшафтов и географин почв географического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, в Вагепингепском сельскохозяйственном и Дельфтском технологическом университетах (Нидерланды)

Научные руководители:

Официальные оппоненты:

член-корреспондент РАН, профессор Касимов Николай Сергеевич

профессор Крооненберг Саломон Бернард (Нидерланды)

доктор географических наук, старший научный сотрудник Голосов Валентин Николаевич

кандидат географических наук Коробова Елена Михайловна

Ведущая организация:

Институт географии РАН

Защита состоится « декабря 2006 года в /Учасов на заседании диссертационного совета Д 501.001.13 в Московском государственном университете им. М.В. Ломоносова по адресу: 119992, Москва, ГСП-2, Ленинские Горы, МГУ им. М.В.Ломоносова, географический факультет, 18 этаж, ауд.1807.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке географического факультета МГУ па 21 этаже.

Автореферат разослан « 7* » ноября 2006 года

Ученый секретарь диссертационного совета,

Горбунова И.А.

Актуальность темы. Речные бассейны — одни из самых распространенных и сложных природных комплексов суши. В настоящее время в ряде научных дисциплин — гидрологии, геоморфологии, ландшафтоведении и в геохимии ландшафтов - они выступают в качестве самостоятельных объектов анализа. Актуальность и практическая значимость этих исследований определяется развитием бассейнового подхода для управления территориями - планирования хозяйственной деятельности, проведения экологического мониторинга и природоохранных мероприятий в границах водосборов разного пространственного уровня.

В геохимии ландшафтов к настоящему времени сформулированы основные теоретические представления о речном бассейне как о сложной каскадной ландшафтно-геохимической системе (КЛГС), определено значение различных компонентов аквальных ландшафтов для целей индикации состояния наземных экосистем и анализа ландшафтно-геохимической структуры водосборной области. Между тем, в современных ландшафтно-геохимических исследованиях в основном применяется катенарный подход, в рамках которого анализируются склоновые миграционные потоки. Методика геохимического анализа основного миграционного звена речных бассейнов — русловых потоков - находится на ранней стадии разработки, особенно для КЛГС региональной размерности, формирующихся на гетеролитном субстрате. Для таких систем существует дефицит сведений об изменчивости состава русловых литогеохимических потоков в границах бассейна, нет четких представлений о факторах их территориальной дифференциации (влиянии литогенной основы, площади водосбора, миграционных процессов и др). Разработка методических принципов и приемов геохимического анализа русловых литопотоков в гетеролитных бассейнах не только позволяет углубить концептуальные и методические основы бассейнового подхода в геохимии ландшафтов, но и способствует решению ряда важных практических и научных задач, в числе которых - геохимическая классификация каскадных ЛГС.

Цель и задачи работы. Цель работы — разработать принципы и методы оценки территориальной дифференциации литогеохимических потоков в гетеролитных каскадных системах

Для достижения поставленной цели на примере бассейна р. Гвадалорс (Испания) решались следующие задачи:

1. Дать характеристику среднего содержания широкого спектра химических элементов в русловых литопотоках бассейна р. Гвадалорс и на основе полученных данных выявить основные черты и факторы их пространственной геохимической дифференциации

2. Разработать классификацию бассейнов КЛГС более низких порядков, отражающую геохимическую специфику и степень дифференциации их литогенной основы и провести геохимическое картографирование КЛГС.

3. Выявить геохимические парагенезисы русловых миграционных потоков песчаного состава на основе метода инверсионного моделирования.

4. Разработать геохимическую классификацию русловых литопотоков по их

геохимическим парагенезисам; определить основные закономерности формирования и провести картографирование состава русловых потоков в исследуемых водосборах каскадной системы.

В связи с поставленными задачами решался ряд дополнительных вопросов, связанных со способами получения средних характеристик содержаний элементов в русловых литопотоках гетеролитного бассейна, приемами оценки их территориальной дифференциации, выбором картографических единиц при составлении карт на территорию КЛГС.

Объект исследования. Работа проводилась в рамках совместных российско-голландских исследований. Объектом исследования явился относительно небольшой (3158 км2) бассейн реки Гвадалорс, расположенный в западной части Кордильеры Бетика на юге Пиренейского полуострова. Выбор природного объекта был обусловлен его компактным положением в пределах единой орографической области, наличием разнообразных материнских пород в литоген-ной основе и отсутствием на территории бассейна крупных промышленных источников загрязнения.

Фактические материалы и методы исследования. Литогеохимические потоки каскадной системы изучены на примере русловых отложений, в составе которых, по мнению многих исследователей, фиксируется результат многолетних геохимических процессов, протекающих на территории бассейна. В основу работы положены материалы, собранные в течении 3 полевых сезонов 19911993 гг. Рекогносцировочные исследования проводились в 1991 году проф. Н.С. Касимовым, проф. С.Б. Крооненбергом и проф. А.Н. Геннадиевым, основные полевые работы в 1992 и 1993 г.г. выполнялись автором.

При полевых исследованиях в русловой сети реки Гвадалорс заложено 159 точек наблюдения, в которых из активного слоя русловых отложений отобраны пробы осадочного материала с размером частиц менее 2 мм: 192 пробы песков, 146 проб алевритов и пелитов, 34 пробы смешанного алевритово-песчаного состава.

В пробах руслового аллювия определено валовое содержание 8Ю2, ТЮ2, Ре2Оэ, А1203, МпО, СаО, Ыа20, КгО, Р203 , а также Ва, Сг, Си, ва, Ьа, №>, РЬ, И>, Б г, V, Ъп, Ъх и СОг карбонатов, проанализирован гранулометрический состав и содержание подвижных форм металлов (Ре, Мп, Си, N1, РЬ, Zn.).

С помощью геоинформационных методов получена количественная информация о водосборах, питающих русловую систему осадочным материалом: определены их размер и площади распространения основных типов материнских пород.

сионного моделирования (ЧУе^е, 1994). Этот метод, предназначенный для разделения природных смесей осадочного материала на конечные составляющие, применен впервые для анализа геохимических данных. На его основе выделены геохимические парагенезисы и проведена классификация русловых литогеохи-мических потоков КЛГС.

■ дана характеристика содержания исследуемых элементов в русловых.потоках КЛГС и проведена оценка территориальной дифференциации их химического состава;

■ разработана геохимическая классификация бассейнов КЛГС, в основу которой положено выделение геохимических комплексов пород КЛГС, анализ их площадного распространения и сочетания на территории отдельных водосборов; проведено картографирование исследуемых водосборов;

■ выделены и охарактеризованы главные геохимические парагенезисы русловых потоков; установлено, что источниками трех парагенезисов (кар-бонатно-кальциевого, магнезиального и алюмосиликатного) служат материнские породы КЛГС, происхождение четвертого парагенезиса (кварцевого) обусловлено процессами речного транспорта.

■ разработана классификация, выделены геохимические типы русловых потоков; проведено геохимическое картографирование каскадной системы по составу литогеохимических потоков.

Практическая значимость. Полученные результаты позволяют глубже понять закономерности территориальной дифференциации русловых литогеохимических потоков в бассейнах с неоднородным литогенным субстратом. Они представляют интерес для поисковых, мониторинговых и эколого-геохимических исследований, в задачи которых входит выделение и оценка слабых природных и техногенных геохимических аномалий на территориях с сильной дифференциацией литогеохимического фона.

Разработанная классификация русловых литогеохимических потоков и картографирования речных бассейнов важны для создания геохимических блоков ГИС на территорию горных регионов и программ по их управлению. Конкретные данные и карты, полученные для каскадной системы р. Гвадалорс, могут использоваться различными организациями, осуществляющими экологический контроль за состоянием природной среды и разрабатывающими программы по устойчивому развитию территории бассейна.

Апробация полученных результатов. Основные положения и результаты диссертации докладывались на заседании Почвенного Института им. В.В. Докучаева РАСХН, посвященном' 75-летию со дня рождения Ф.И. Козловского (Москва, 2003) и на Международном симпозиуме «Потоки вещества в флю-виальных системах» (Москва, 2004). Отдельные результаты исследований представлены в отчетах РФФИ, материалах Международной конференции «Глобальные изменения и география» (Москва, 1995), Международного сове-

щания «Геохимия биосферы» (Новороссийск, 2001), Международной школы «Современные методы эколого-геохимической оценки состояния и изменений окружающей среды», (Новороссийск, 2003). По теме диссертации имеется 6 публикаций.

Объем и структура работы. Работа состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы (-//У наименований). Работа содержит -/5Я?страниц текста,30 иллюстраций (в том числе 5~ карт) и таблиц.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность своим научным руководителям Н.С. Касимову и С.Б. Крооненбергу за их внимание, ценные идеи и помощь при выполнении работы; доктору Г-Я. Велтье (ДТУ, Нидерланды) за консультации по математическому моделированию и предоставление авторского программного пакета EMMA. Автор искрение благодарен всем сотрудникам кафедры геохимии ландшафтов и географии почв Географического факультета МГУ, в первую очередь, М.А. Глазовской за помощь и поддержку в работе над диссертацией. Автор благодарит сотрудников географического факультета O.A. Самолову, II.JI. Фролову, С.И. Гаррисона за ценные советы и обсуждение некоторых разделов диссертационной работы, а также признателен администрации и сотрудникам Вагенингенского сельскохозяйственного университета за их содействие в проведении полевых и лабораторных исследований 1991-1993 годов.

Содержание работы

Введение. Обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, указана научная новизна, а также приведены сведения о практической значимости работы.

' Глава 1. Ландшафтно-геохимический анализ речных бассейнов

Рассматриваются вопросы, связанные с современными представлениями о речных бассейнах как о природных системах каскадного типа. Отмечено, что большую роль в становлении этих представлений сыграли труды почвоведов и геохимиков - С.С. Неуструева (1931), Дж. Милна (Milne, 1936) и Б.Б. Полынова (1956), благодаря которым была установлена взаимосвязь между компонентами почвенного покрова, введено понятие о катене и геохимических ландшафтах. Дальнейшее развитие этих представлений А.И. Перельманом (1975) и М.А. Глазовской (1964, 1981, 1988) позволили сформулировать теоретические положения о каскадных ландшафтно-геохимических системах. В соответствии с ними речной бассейн представляет собой типичную КЛГС и относится к системам более высокого иерархического уровня, чем катены, являясь формой их пространственной организации (Глазовская, 1988). Дифференциация КЛГС речных бассейнов определяется их размером и зависит от монолитности или гетеро-литности субстрата водосборной области. Системы регионального уровня всегда гетсролитны, что определяет слабую изученность миграционных процессов

на их территории и ставит задачу разработки методов их анализа.

Большое внимание уделено вопросу систематики речных бассейнов. Отмечено, что многие подходы классификации, принятые или разрабатывающиеся в смежных научных дисциплинах, базируются на анализе строения русловой сети и состава системообразующих русловых потоков, в которых могут быть идентифицированы различные унаследованные состояния внешней среды. Существующие классификации условно можно разделить на три основные группы: морфологические, гидрохимические и литогеохимические.

В морфологических классификациях основной акцент делается на порядковых характеристиках речных бассейнов. С помощью индексов порядковой структуры проводится типизация бассейнов по их потенциальной возможности накопления и выноса вещества (Симонов, Кружалин, 1992). В основе гидрохимических классификаций рек лежат принципы систематики речных вод по минерализации и типоморфным компонентам, проводится климатическая (Gibbs,1970) или литологическая (Edmond, Stallard, 1983) интерпретация выделяемых групп. В литогеохимических классификациях речных бассейнов используются информативные характеристики вещественного состава взвешенных наносов и русловых отложений. В классификации Мартина и Мейбека (Martin, Meybeck, 1979) проводится корреляция содержаний ряда элементов в речных взвесях с режимами выветривания водосборной области. В классификации С.Б. Крооненберга (Kroonenberg, 1994) делается акцент на разделения территорий по геодинамическим условиям осадконакопления с использованием химических показателей состава руслового аллювия.

Рассмотрен вопрос об индикационной роли аллювиальных отложений как одного из компонентов русловых потоков при анализе бассейнов. Основные результаты по уточнению информационных свойств аллювия получены при изучении континентального литогенеза (Страхов, 1962; Горецкий, 1980; Cullers et al,1988; DeCelles et al, 1989; Johnsson, 1990; Arribas et al, 2000). Геохимическое направление этой темы отражено в работах В.А. Кузнецова (1973, 1984, 1986). Результаты этих исследований, а также выводы, полученные в процессе развития геохимических методов поисков полезных ископаемых по потокам рассеяния, позволили установить широкий спектр геохимических критериев для корреляции аллювиальных отложений с породами областей сноса, типом выветривания, рудоносностью коренных пород, палеоклиматическими обстановками и на этой основе провести картографирование территории речных бассейнов (Кузнецов, 1973; Bonham-Carter et al., 1987; Carranza & Hale, 1997). Несмотря на полученные результаты, проблема оценки индикационных свойств аллювия для характеристики водосборного бассейна остается актуальной. Существует точка зрения, что химический состав аллювия является менее информативным показателем, чем его минерально-структурные характеристики, напрямую связанные с генезисом осадков. Недостаточно исследованы механизмы геохимической памяти осадочных образований, слабо поддаются количественной оценке связи в системе "русловой осадок - водосборная область", неоднозначны критерии и методы выбора синтетических геохимических показателей для проведе-

ния классификации аллювиальных отложений.

Глава 2. Физико-географические условии бассейна р.Гвадалорс

Приводится общая физико-географическая характеристика объекта исследования, включающая сведения о геолого-тектонической истории развития региона, геологическом строении и гидрографии бассейна р.Гвадалорс, рельефе, климате, почвенно-растительном покрове, а также данные о стоке рек и хозяйственной деятельности на территории каскадной системы.

Бассейн р. Гвадалорс расположен на юге Испании, в провинции Малага, в западной части горного массива Кордильера-Бетика, образовавшегося благодаря покровно-складчатым деформациям в альпийскую эпоху горообразования на юге Пиренейского полуострова (Хаин, 1984; "ЭДеуегтагз, 1991).

Конечным водоемом аккумуляции для каскадной системы р.Гвадалорс является Средиземное море. Протяженность главной реки от истоков до устья составляет 140 км, средний уклон ее продольного профиля — 7,2%о. Русловая сеть характеризуется разветвленной структурой и в нижнем течении в соответствии с кодировкой Ржаницина (1960) имеет 6-7 порядок. Основные притоки р. Гвадалорс показаны на рис.1. Из-за строительства водохранилищ в центральной части каскадной системы крупные притоки р. Тюрон и р. Гвадалтеба выделяются в системы, геохимически не связанные с главной рекой. Остальные притоки входят в состав относительно независимых подсистем Верхнего и Нижнего бассейнов р. Гвадалорс.

Бассейны Верхней Гвадалорс, р. Гвадалтебы и р. Тюрои располагаются во Внешней области складчатого сооружения (зона Суббетика), которая сложена преимущественно осадочными породами мезозойского возраста, бассейн Нижней Гвадалорс - во Внутренней области (зона Бетика), где на дневную поверхность выходят более древние породы палеозойского возраста, затронутые процессами альпийского метаморфизма.

Рельеф бассейна в основном горный. Согласно И. Пьеру (Реуге, 1973) и Р. Ленаффу (ЬЬепаГС, 1967,1981) в нем выделяется 6 основных территориальных орографических единиц, которые отличаются по высотам, характеру расчленения, крутизне склонов, морфологии междуречных поверхностей. На севере бассейна расположены предгорные зоны Суббетики и Антекеры с относительно спокойным рельефом и преобладающими отметками - 400 - 600 м, сложенные осадочными гипсоносными породами триаса (зона Антекеры), мергелями и глинистыми известняками юры и мела (Суббетика). Расположенная южнее Пе-нибетика (цепь известковых гор), с абсолютными высотами 1000 — 1500 м, играет роль главного водораздела между Верхним и Нижним бассейном р. Гвадалорс. Главным орографическим элементом Нижнего бассейна является Бетика Малаги, низкогорно-средиегорная зона, имеющая покровное строение. В восточном секторе этой зоны доминирует высотная ступень 500 — 1000 м, в западном секторе, высота отдельных массивов достигает 1500 - 1900 м. Горные массивы восточного сектора сложены в основном, слабометаморфизованными

Рис.2. Основные структурно-тектонические единицы юга Пиренейского полуострова (\Уеуегтак, 1991) и положение бассейна р. Гвадалорс в главных зонах Кордильеры-Бетика.

породами верхнего тектонического покрова Бетского орогена — малагидами. В горных системах западного сектора на дневную поверхность выходят альпу-харриды — метаморфические алюмосиликатные и карбонатные породы, а также ультрабазиты. Пограничное положение между Верхним и Нижним бассейном, между Внутренней и Внешней зонами, занимает полоса Колменара - область распространения гравитационных покровов (флиша) с абсолютными высотами 200 — 300 м и холмисто-волнистым характером рельефа. Самые низкие высоты 0 — 200 м характерны для Малагийской впадины, сложеннной морскими и дрсвнеаллювиапьными осадками.

Климат бассейна р. Гвадалорс субтропический средиземноморский. Средняя температура июля - +23 -+25°С, января — +7- +10°С. В среднем за год • на территории бассейна выпадает 500- 800 мм осадков, наиболее увлажнен его западный сектор, характеризующийся максимальными отметками высот. Осадки крайне неравномерно распределяются по сезонам. Влажный период приходится на осеннее-зимние месяцы, сухой — на лето и начало осени. Режим выпадения осадков определяет основные черты стока рек.

Почвенный покров бассейна в связи с большим разнообразием материнских пород, изменчивостью крутизны склонов и вариабельностью гидротермических характеристик — очень дифференцированный. В горах преобладают щебнистые почвы с укороченным профилем - дерновые, терра-росса, рендзи-ны, в предгорьях и долинах — сильноэродированкые коричневые, главным образом, карбонатные, почвы, а также серо-коричневые почвы, местами с признаками солонцеватости и слитости. С дифференциацией почвенного покрова тесно связаны структура землепользования и характер растительности, оказывающие сильное влияние на интенсивность эрозии в бассейне. Естественная растительность сохранилась лишь в горном поясе. Чаще всего она представлена деградированными кустарниковыми сообществами, большая часть территории бассейна занята агроландшафтами (в предгорьях и долинах рек) и посадками хвойных пород деревьев (в горах).

Глава 3. Принципы и методы исследования

Рассмотрены принципы и методы, положенные в основу работы, приводится концептуальная схема геохимического анализа русловых литопотоков в каскадной системе р. Гвадалорс. Подробно рассматривается методика полевых и лабораторных исследований, методы геоинформационного и графического анализа, математической обработки полученных результатов.

Теоретической основой исследования является базовая концепция геохимии ландшафтов о системности и сопряженности, а также вытекающие из нее положения о системообразующей роли однонаправленных потоков вещества, характерном времени различных геохимических процессов, об индивидуальности и типологичности систем разного пространственного уровня, о фоновой геохимической структуре КЛГС (Полынов, 1956; Глазовская, 1964, 1988; Пе-рельман, 1975; Глазовская и др., 1989; Касимов, 1988, 2002).

В соответствии с этими представлениями работа построена на изучении суммарного эффекта современного функционирования системы, записанного в химическом составе русловых отложений. Выбор руслового аллювия в качестве основополагающего объекта геохимического анализа обусловлен следующими причинами: 1) вместе с растворенным и взвешенным веществом речных вод русловой аллювий входит в состав системообразующих потоков вещества; 2) его химический состав является наиболее универсальной характеристикой осадочного материала, включает в себя разнообразные сигналы об условиях внешней среды и является своеобразной памятью о длительно протекающих геохимических процессах.

Основным методом исследования явился сопряженный анализ: геохимия аллювия изучена в неразрывной связи с условиями питающих водосборов.

Полевые исследования. При выборе точек наблюдения учтен характер ли-тогенной основы соответствующих водосборов, их размер и положение в каскадной системе. Опробование аллювия проведено в замыкающих створах монолитных и гетеролитных бассейнов разных порядков. В каждой точке наблюдения по возможности отобраны пробы разного гранулометрического состава.

Лабораторные исследования. Валовой анализ проб выполнен рентген-флюоресцентным методом в лаборатории кафедры почвоведения и геологии Вагенингенского сельскохозяйственного университета на приборе Phillips PW1410. Все остальные виды анализов проведены в химической лаборатории кафедры геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета МГУ. Содержание подвижных форм металлов (сорбционно-солевой, органо-минеральной, гидроксидной) проанализировано с применением последовательных вытяжек в 27 пробах алевритового и пелитового состава по методике Н.И. Несвижской и Ю.А. Саета (1975) с конечным определением элементов на атом-но-абсорбционном спектрофотометре Hitachi 180/70. Содержание гранулометрических фракций крупнее 0,25 мм определено ситовым методом, мельче 0,25 мм — на лазерном гранулометре Analyzette 22.

Геоинформационнный анализ. С помощью ГИС-пакета ILWIS 2.2. определены пространственные координаты точек наблюдения, созданы электронные карты литогенной основы КЛГС и границ водосборных бассейнов, получены данные о размерах водосборов и площади распространения основных типов пород на их территории. Создана геохимическая база данных, в которую включены результаты математического моделирования, геохимической классификации русловых литопотоков и типизации литогенной основы. С использованием атрибутивных таблиц из базы данных проведено геохимическое картографирование территории КЛГС.

Средние содержания элементов и ландшафтно-геохштческие коэффициенты. Для вычисления средних содержаний для каждого элемента использовалась взвешенная оценка по формуле: Сер - -¿(Ci Si) / , где с/ - среднее со-

¿=1 / <=1

держание элемента в руслах i порядка, Si -средняя площадь водосборного бассейна для русел i порядка, п - порядок реки

Изучение особенностей территориальной дифференциации литогеохими-

ческих потоков каскадной системы проводилось с помощью предложенного автором коэффициента бассейновой дифференциации: Sd = С'/Сср, где Сер — среднее содержание элемента в русловых отложениях бассейна р. Гвадалорс, С' — его среднее содержание в русловом аллювии рассматриваемой подсистемы.

Методы математической обработки данных. Для изучения связей между количественными переменными использовался корреляционный анализ. Связь считалась значимой на уровне а=0.01. Кластерный анализ применялся для разделения проб на более однородные геохимические группы, для чего использовалось логарифмирование исходных химических переменных и их стандартизация. В качестве метрики было выбрано евклидово расстояние, в качестве метода построения дендрограммы - метод Уорда.

Для определения главных геохимических парагенезисов русловых лито-потоков KJITC и получения сведений о соотношении присущих им комплексов элементов во всех точках наблюдения, применен метод инверсионного моделирования. В моделировании использованы те характеристики проб, в которых наиболее четко прослеживаются минералогические или петрографические категории, а именно содержания основных химических элементов (макроэлементов). Инверсионное моделирование состава осадков проведено в программе EMMA (1999) для 3 групп осадков, выделенных среди общего массива по крупности частиц — грубозернистых песков (п=54), крупно- и среднезернистых песков (п=87) и мелко-и тонкопесчаных осадков (п=48).

Полученные переменные (относительное содержание комплексов элементов, относящихся к разным геохимическим парагенезисам) были использованы в качестве классификационных признаков для геохимической типизации русловых потоков каскадной системы в поле трехмерной диаграммы.

Глава 4. Геохимия русловых литопотоков в каскадной системе р.Гвадалорс

Геохимические особенности русловых литопотоков определяются взаимодействием зональных (биоклиматических), провинциальных (геолого-геоморфологических) факторов дифференциации и влиянием локальных факторов, связанных с транспортом и диагенезом осадочного материала в русловой системе. В главе 4 проанализированы основные черты геохимии русловых литопотоков бассейна р. Гвадалорс. Анализ направлен на рассмотрение региональных особенностей и территориальной геохимической дифференциации русловых отложений.

Гранулометрический состав. Осадочный материал русловой сети в бассейне р. Гвадалорс по характеру гранулометрического состава соответствует типу горного аллювия, формирующегося в тектонически активных регионах. Как и другие горные бассейны, каскадная система р. Гвадалорс характеризуется накоплением в русловой сети грубообломочного материала. Отмечается влияние коренных пород, рельефа и порядка реки на крупность аллювия. Среди относительно мелкого материала, отложившегося в активном слое русловых на-

носов, преобладают плохо отсортировашшые грубо- и крупнозернистые пески. Накоплению более тонкого материала способствуют сезонные механизмы аккумуляции, связанные с резким колебанием водности рек в сухие и влажные сезоны. В тонкофракционном материале, с преобладающей размерностью частиц менее 0,05 мм, алевритовые фракции, главным образом, крупнозернистые, преобладают над пелитовыми, что свидетельствует о небольшой роли глинистых минералов в формировании химического состава тонкофракционных осадков.

Региональные геохимические особенности. В табл. 1 приведены средние содержания элементов в русловом аллювии бассейна р. Гвадалорс.

Таблица 1

Средний химический состав русловых отложений бассейна р. Гвадалорс

Элементы Пески (192) шт тах Пелиты и алевриты (П2) гтп тах

ею, 58.08 5.96 78.90 44,44 9.30 62,14

тю, 0.44 0,04 1.05 0.65 0,20 1.24

АЬО, 7.70 1.21 17,61 11,22 2.76 22,48

Ре,0, 3,68 0,59 10,51 4,66 1,46 12.65

МпО 0.08 0.02 0,33 0,09 0,03 0,22

МеО 3.06 0.84 31.91 2,80 0.60 23.33

О4" СаО 10.51 0,46 43,47 13.08 1,22 43,17

N3,0 0.39 0,04 1,52 0,34 0,04 3.19

К,О 1.28 0,03 3,24 1.76 0,13 4,05

0.09 0,01 0,54 0.20 0,02 0,75

п.п.п. 11.17 3.00 42,66 17.51 6.23 38,59

СО, 5.57 0,39 26,44 8,06 2.41 20,79

Ва 355 50 1166 377 50 708

Сг 142 10 5812 102 17 3065

Си <15 <10 94 31 <10 104

Са <11 <10 29 13 <10 29

Ьа <19 <15 57 25 <15 52

1ЧЬ <12 <10 20 15 <10 25

N1 83 <10 2577 64 12 2851

2 РЬ 28 <10 131 35 15 113

ш> 55 <10 169 75 <10 179 .

5г 181 18 1500 285 27 1500

V 77 15 320 123 35 260

Хп 31 <10 194 75 <10 318

Ът 144 26 294 165 39 273

п.п.п. потери при прокаливании, в скобках - количество проб, гтп — минимальные концентрации, тах - максимальные концентрации

Сравнение средних содержаний с кларками близких типов отложений (Ронов и др., 1989; Тигеклап&^ес1ероЫ, 1961; Гордеев,1983; СопсНе, 1993) показало, что среди основных профилирующих компонентов в русловом аллювии выделяются оксиды Са и СОг карбонатов. В осадках песчаной размерности накапливаются элементы ультраосновного комплекса - Сг, N1, а также РЬ. В тонкофракционных осадках повышено содержание Р. Специфические черты геохимии руслового аллювия бассейна р.Гвадалорс обусловлены влиянием ли-тогенной основы (широким распространением известковых пород, в том числе,

обогащенных фосфатным веществом, присутствием магнезиальных карбонатных и ультраосновных источников сноса), свинцовой минерализацией региона, и высокой карбонатностью почв. Па высокие содержания фосфора в донных осадках дополнительное влияние, по-видимому, оказывает антропогенный фактор (сброс коммунальных стоков в русловую сеть).

Ассоциации химических элементов. По сходству химического состава имеющиеся пробы с помощью кластерного анализа были разделены на 16 групп, для каждой из которых были рассчитаны корреляционные матрицы и установлены устойчивые (типичные) и специфические ассоциации элементов. Устойчивость ассоциации определялась ее повторяемостью в выделенных группах. Одной из наиболее типичных на территории КЛГС является ассоциация А1-Т|-Ре-К-КЬ-\г, которая, по-видимому, образуется за счет совместного вхождения элементов в алюмосиликатные минералы (слюды, глинистые минералы, полевые шпаты и др.). С этой группой элементов достаточно тесно ассоциируются такие микроэлементы, как РЬ, Ьа, ва. Другой наиболее устойчивой ассоциацией является "карбонатный" парагенезис: Са - С02 карбонатов - потери при прокаливании (п.п.п.). Высокая повторяемость этой ассоциации и ее присутствие в пробах разного химического состава обусловлены высоким содержанием карбонатов кальция в основных типах пород и почв на территории бассейна. С "карбонатной" ассоциацией в большинстве случаев коррелирует содержание Б г. ■

Относительно типична на территории бассейна связь между мафическими элементами М§-Сг, Сг-№, а также и Ыа — совместно накапливающихся в некоторых первичных минералах, Си и Ха — элементами халькофилыюй группы. Некоторые ассоциации на территории КЛГС не являются стабильными (вероятность вхождения элементов в одну ассоциацию в разных группах проб - менее 55%). Изменчивость группировки элементов определяется, в основном, различием форм их минерального или фазового нахождения в разных типах материнских пород и их распространением на территории бассейна.

Формы нахождения элементов. Выявлены основные черты фазовой дифференциации элементов в русловых литопогоках КЛГС. Среди изученных элементов максимальное содержание суммы подвижных форм отмечено для Мп (90%). Относительно подвижен РЬ: сорбционно-солевые, органические и гидроксидных формы составляют около 55% от его общего содержания в пробах. Остальные металлы, в первую очередь, Сг, Бе, N1, в отложениях русловой системы находятся преимущественно в составе кристаллических решеток минералов: (Сг>Ре>№) 90-80% > (Си, 2п)бз_5б%. Среди подвижных форм, для меди большую роль играют органические (сульфидные) формы (Си 30% » Мп > РЬ, Сг, N1 >Ре), для марганца и цинка - сорбционно-солевые (Мп75%»2пзо%>РЬ|7«,0> а для свинца - аморфно-гидроксидные (РЬ35%>> Ъп, Ре, Мп> Си> № >Сг). Выявлено, что при сбросах коммунальных стоков в русловую сеть увеличивается доля аморфно-гидроксидных форм большинства металлов и возрастает общее содержание Тп и Си.

Пространственная геохимическая дифференциация русловых отло-

жений. На основе коэффициентов бассейновой дифференциации охарактеризованы основные геохимические черты осадочного материала в русловой сети небольших водосборов (в основном, 1-2 порядка, сложенных породами одного типа - известняками, мраморами, гнейсами, сланцами и др.) и выявлены геохимические особенности русловых литопотоков крупных подсистем КЛГС.

Установлена высокая контрастность различий химического состава осадочного материала небольших монолитных бассейнов от русловых отложений КЛГС в целом. Русловой аллювий бассейнов, сложенных ультраосповными породами, контрастно обогащен Сг и № (8с1, КК=20-30). Высокие значения коэффициента бассейновой дифференциации характерны для его накопление отмечено в русловых отложениях водосборов, сложенных ультраосновными (КК=8-10), карбонатно-метаморфическими (КК=б) и гипсоносными породами (КК=2). С разрушением последних связаны высокие концентрации вг (КК=7). Содержание карбонатов кальция увеличено в бассейнах с известковыми материнскими породами (Са и С02, КК=1,5-3). Осадочный материал, образовавшийся вследствие разрушения глинисто-метаморфических пород обогащен К, Ва, 7л, Шэ, V, Иа (КК=2-3).

Показатели дифференциации имеют меньший размах значений в бассейнах крупных подсистем и их притоков, литогенная основа которых включает разные типы пород. Относительно контрастно дифференцированы Са, N3, Сг, № а также Ъп и Бг. По средним содержанием содержаниям этих и некоторых других элементов выявлены существенные различия между потоками, формирующихся в разных структурно-тектонических областях Кордильеры-Бетика - Внешней и Внутренней.

В соответствии с величинами коэффициентов бассейновой дифференциации русловые отложения крупных подсистем Внешней зоны (главным образом пески) отличаются относительно контрастным накоплением Са и СО2 карбонатов (КК=1,3 -2,6) и рассеянием Бе, А1, П, На (КР*=1,1-3,0). Накопление карбонатов кальция в песчаном аллювии Внешней зоны сопровождается увеличением содержания Мп и Бг (КК=1,1-1,5) — элементов способных к замещению Са в карбонатных минералах. В отношении большой группы микроэлементов русловые отложения характеризуется пониженным фоном (Са, Ьа, КЪ, 7п, РЬ, Сг, М), причем самые низкие значения коэффициентов отмечены для Сг и N1 (КР=2-6). По ряду элементов - Р, К, КЬ, Си, Ва - обнаруживаются значительные различия между отдельными подсистемами Внешней зоны, обусловленные фациальной неоднородностью слагающих их осадочных пород. Биогенные элементы Р, К, а также Шз интенсивнее концентрируются в бассейнах, сложенных мелководными фациями (бассейн р.Марине). При господстве глубоководных фаций (бассейн р.Тюрон) происходит накопление Си и Бг (КК=1,2-2,0).

В русловых отложениях бассейнов Внутренней зоны отмечается резкое снижение содержания карбонатного материала, особенно в аллювии песчаной размерности (КР=1,6-3). Снижение карбонатности осадочного материала со-

* КР - коэффициент рассеяния, вычисляется как обратная величина Бс! при йс1<1

провождается уменьшением концентраций Р и Бг (КР=1,1-1,8). Одновременно в осадках русловой сети отмечается рост содержаний оксидов, составляющих каркас алюмосиликатных и силикатных минералов, в том числе элементов мафической группы (М^+Ре-КП), а также оксидов щелочных металлов (Ыа и К) в песках. Показатель осадочных пород — отношение К/Ыа — в этой части бассейна р.Гвадалорс имеет низкие значения по сравнению с системами Внешней зоны, а показатель микроэлементной составляющей химического состава, вычисляемый по сумме коэффициентов концентрации изученных микроэлементов, наоборот, высокие.

Хорошо выражена дифференциация элементов по потокам разного гранулометрического состава: во всех бассейнах этой зоны в осадках песчаной размерности концентрируются Ыа и N1, в тонкофракционном материале - Са и Бг. Отмечено более интенсивное накопление в! в песках, по сравнению с русловым аллювием Внешней зоны, где этот элемент практически не дифференцирован между осадками разного гранулометрического состава.

Выявлены отличия химического состава русловых отложений между группой бассейнов крупных правосторонних притоков, в литогенной основе которых есть выходы ультраосновных пород, и бассейном левостороннего притока — р.Кампанийяс, сложенного, в основном, слабометаморфизованными породами малагидского комплекса. Специфические черты геохимии аллювия правосторонних притоков прослеживаются как в высоких уровнях содержания ультраосновной триады элементов — М«„ №, Сг (КК=1,б-4), так и в характере их дифференциации в гранулометрическом спектре осадков. Выявлено, что основное количество Mg и Сг (из-за хромитовой минерализации ультраосновных пород) находится в составе частиц песчаной размерности. По интенсивности накопления элементов ультраосновного комплекса в русловых отложениях выделяется бассейн р. Каньяс (КК-4): Каньяс >Гранде» Касарабонела. В этом же ряду наблюдается заметная трансформация состава тонкофракционнных осадков, связанная со сменой тектонических условий в бассейнах Рио Гранде и р. Касарабонела, сопровождающейся увеличением доли осадочных пород в лито-генном комплексе, снижением высоты и степени расчлененности рельефа. По ряду химических свойств - повышенной карбонатности и др. - тонкофракци-оннный аллювий этих притоков сближается с осадочным материалом бассейнов Внешней зоны. Русловые отложения левостороннего притока р. Кампанийяс отличаются отсутствием магнезиальное™ и сильным рассеянием Сг и N1 (КР=2-3) снижением карбонатности и накоплением К и N3 (КК=1,3-1,8). Тон-кофракционнные потоки русловой системы Кампанийяс содержат максимальные среди крупных притоков р. Гвадалорс концентрации А1,И, Ре, РЬ, ЛЬ, Ва, Ьа и V (КК=1,4-1,8).

Глава 5 Геохимическая классификация гетеролитной каскадной системы

Принципы систематики бассейнов по геохимической дифференциации литогенной основы. Систематика бассейнов была выполнена с учетом

геохимической специализации материнских пород. Все породы, встречающиеся на территории бассейна, по комплексу типоморфных элементов и минералов были отнесены к б основным геохимическим типам, выделяемым в классификации ВСЕГЕИ (1985).

В зависимости от наличия или отсутствия доминантной составляющей литогенной основы, было выделено три группы бассейнов: простые монолитные (т), бассейны с дифферен11ированным фоном (И) и сложные гетеролитные бассейны (II) (рис. 3.).

1. Простые монолетные бассейны (т) 2. Бассейны с дифференцированным фоном (Ь) 3.Сложные гетеролитные бассейны №0

1 1 1

Хемогенно -: карбонатные (ш) Са Хемогенно -карбонатные (1-0 Са С осадочными карбонатными (хемог енно-карбонатным и, карбонатно-галогенными, терригенно-карбонатными) и салическими породами (Н) Са-А1-5|

Карбонатно-галогенные (т) Са-5 Терригеннсь карбонатные (ш) Са-А1 Салические (т) Карбонатно-галогенные (Ь) Са-Э

Терригенно-карбонатные (Ь) Са-А1 С осадочными карбонатными и метаморфическими (салическо-мафическими) породами (Н) Са-А1-51-Ре

Салическо-мафические (т) 5ьА1-Ре Салические (И)

Ультрамафические Салическо-мафические (И) 8ьА1-Ре Ультрамафические 00 М8 С осадочными карбонатными, метаморфическими (салическо-мафическими) и ультрамафическими породами (И) Са-Л1-ЗьГе-Мц

Рис. 3. Геохимическая классификация литогенной основы водосборных бассейнов каскадной системы р. Гвадалорс. В индексе бассейна символами химических элементов показаны главные типоморфные элементы (т.Ь.Н - см.в тексте)..

Простые монолитные бассейны практически полностью (на 90-100%) сложены породами одного геохимического типа. Бассейны с дифференцированным фоном представлены водосборами с несколькими источниками осадочного материала при одном главном: его доля среди других комплексов материнских пород составляет более 50% общей площади бассейна В зависимости от степени распространения доминирующего типа пород такие бассейны дополнительно подразделяются на бассейны со слабо-, средне- и сильнодиффе-ренцированным фоном. Сложные гетеролитные бассейны имеют пестрое лито-геохимическое строение: ни один из выделенных литогеохимических источников сноса в них не занимает более 50% от общей площади бассейна.

Более дробное деление этих классификационных единиц проводилось с

учетом литогеохимической специализации главных типов пород по типоморф-ному комплексу элементов, который был включен в полный индекс бассейна (рис. 3). На основе полученной схемы было проведено картографирование каскадной системы. В качестве картографических единиц использованы вложенные контуры исследуемых водосборов.

Анализ пространственного распределения выделенных типов литогенной основы показал, что изученные монолитные бассейны представлены системами 1-2 порядка и занимают относительно небольшие площади. Большинство водосборов относятся к бассейнам с дифференцированным фоном и к гетеролитным бассейнам.

Классификация русловых литогеохимических потоков в каскадной системе р.Гвадалорс. На I этапе инверсионного моделирования определено, что русловые потоки песчаного состава в бассейне р.Гвадалорс представляют собой результат смешения четырех потоков, или четырех конечных составляющих, в химическом составе которых могут быть прослежены определенные минералогические категории. По характерным комплексам типоморфных элементов эти составляющие (рис.4) были интерпретированы как алюмосиликат-ный (1), магнезиальный (2), карбонатно-кальциевый (3) и кварцевый (4) параге-незисы.

-9- А -«-£

0.01

м ам

Рис. 4. Геохимические спектры четырех конечных составляющих русловых потоков (1-4) в каскадной системе р.Гвадалорс: грубозернистых (А), крупно- и среднезерни-стых (Б), тонко- и мелкозернистых песчаных (В) Диаграммы построены с использованием коэффициентов концентрации элементов (КК), вычисленных по отношению к кларкам глинистых сланцев (Ронов и др., 1989).

На II этапе моделирования получены количественные данные об относительном содержании комплексов элементов разных парагенезисов во всех точках наблюдения. Эти данные использованы в корреляционном анализе и при классификации литогеохимических потоков в каскадной системе.

Корреляционный анализ показал существование тесной связи первых трех парагенезисов с распространенностью определенных комплексов пород в водосборном бассейне: алюмосиликатный парагенезис линейно связан с долей глинистых метаморфических источников (коэффициент корреляции, И = 0,5), магнезиальный — с долей ультраосновных пород (11=0,9), карбонатно-капьциевый - с распространенностью плотных известковых пород (Я=0,7). Четвертый, кварцевый, парагенезис значительно слабее контролируется влиянием литологического фактора, однако зависит от порядка водосборного бассейна, что указывает на его индикационную роль в характеристике геохимической зрелости аллювия, возрастающей по мере выветривания и увеличения дальности переноса (рис.5).

«Э йя

ас

В§

на.

дй

Бассейны

Г~~1 Карбонатные □ Другие

1 ! ) 4 16

Порядок русла

Рис. 5. Связь кварцевого парагенезиса русловых литопотоков с порядком русла. Па диаграмме показаны статистические характеристики содержания элементов кварцевого парагенезиса: медиана, верхний и нижний квартили, минимальные и максимальные значения, выбросы. И- количество проб.

Систематика русловых литопотоков проводилась по алюмосиликатному, магнезиальному и карбонатно-кальциевому парагенезисам, которые имеют сильную генетическую связь с породами бассейна и поэтому являются наиболее информативными показателями в характеристике геохимических особенностей его территории. Выделение групп осадков выполнялось в поле треугольной диаграммы. По соотношению геохимических парагенезисов было выделено 13 геохимических типов руслового аллювия, на основе которых проведено картографирование каскадной системы (рис.6). Эти классификационные единицы использованы также при изучении связей в системе — "водосборный бассейн -русловой осадок". В результате сопряженного анализа было оценено влияние

литогенной основы бассейна и фактора дальности переноса (порядка реки) в формировании химического состава русловых литопотоков.

Магнезиальный парагенезис

ASM

AS m

Алгомо силикатный парагенезис

ASc ASC Cas Карбонатно-калыдаевый

парагенезис

Ed MES

«►00

Рис. 6. Геохимическая типизация русловых литопотоков в бассейне Гвадалорс. Простые буквеннные индексы M, AS, С обозначают потоки монокомпонентного состава (1), с магнезиальным (М), алюмосиликатным (AS), карбонатно-кальциевым парагене-зисами (С). Составные индексы - Mas, ASM, ASC и др. - отражают присутствие двух парагенезисов в потоках двухкомпонентного состава (2,3). Главные парагенезисы в индексах даны заглавными буквами. Индексы с символом t (tAS, tASC, tC) - применяются для обозначения трехкомпонентных потоков (4) и их ведущих парагенезисов.

Потоки простого монокомпонентного состава образуются в монолитных бассейнах и бассейнах со слабодифференцированным фоном в верхних звеньях гидросистем: карбонатно-кальциевые — в бассейнах Внешней зоны горного сооружения, сложенных преимущественно известковыми материнскими породами, магнезиальные — в бассейнах Внутренней зоны с ультраосновными породами. Алюмосиликатные монокомпонентные потоки также формируются во Внутренней зоне, однако встречаются в бассейнах более высокого порядка с сильнодифференцированным литогеохимическим фоном.

Образование потоков сложного состава происходит в основном благодаря смешению обломочного материала от нескольких источников в нижних звеньях каскадной системы: руслах четвертого, пятого и шестого порядков. Геохимиче-

ские характеристики таких потоков зависят от комплекса материнских пород и их соотношения в водосборном бассейне. Глинистые метаморфические породы, по-видимому, характеризуются наиболее высокими скоростями генерации осадков песчаной размерности, поэтому алюмосиликатный парагенезис практически всегда доминирует в русловых отложениях гетеролитных бассейнов Внутренней зоны. В каскадных системах Внешней зоны, в связи с отсутствием глинисто-метаморфических пород, доля комплекса элементов, связанных с ним,в потоках сложного состава не так велика. Здесь главная роль принадлежит карбонатно-кальциевому парагенезису. Среди бассейнов Внутренней зоны выделяется ряд водосборов, в замыкающих створах которых русловые литопотоки разного гранулометрического состава относятся к разным классификационным единицам. Геохимическая дифференциация на этих участках слабоконтрастна, и, по-видимому, связана с действием фактора флювиального транспорта, а именно с сортировкой или неполным смешением потоков в узлах слияния рек.

Выводы и результаты

1. Основными факторами, определяющими состав и пространственную дифферен1!иацию русловых литогеохимических потоков в каскадной системе реки Гвадалорс, являются литогенная основа и порядок питающих их

■ водосборов.

■ Максимальная контрастность в' концентрации и рассеянии элементов установлена для потоков верхних звеньев русловой сети, формирование которых тесно связано с поступлением склонового материала. В небольших системах для № и Сг различия между осадками разного генезиса составляют несколько сотен, а для 5г, Ва, 2п, V, К, Са, С02, - десятки - сотни раз.

■ С увеличением площади водосборных бассейнов происходит усреднение химического состава потоков твердого вещества в русле реки. В бассейнах крупных притоков р.Гвадалорс относительно высокие показатели дифференциации сохраняются для Са, Ыа, Сг, N1, а также Zn и Бг. По средним содержаниям этих и некоторых других элементов выявлены значительные отличия между системами, расположенными в разных структурно-тектонических областях - Внешней и Внутренней - Кордильеры-Бетика.

■ Дифференциация элементов по гранулометрическим типам осадков во всех крупных подсистемах бассейна р.Гвадалорс контролируется литологиче-ским фактором. В бассейнах Внешней зоны велика роль песчаных частиц в переносе карбонатов кальция и вг, в бассейнах Внутренней зоны возрастает роль песчаного материала в миграции Ыа, N1, 81. В бассейнах с выходами ультраосновных пород — Сг и М£.

2. Разработана геохимическая классификация речного бассейна на основе выделена геохимических комплексов пород КЛГС, анализа их площадного распространения и сочетания на территории отдельных водосборов.

• Выделено 3 группы (с монолитным, дифференцированным и гетсролитным

субстратом), и несколько геохимических типов бассейнов и проведено их картографирование.

■ Территориальное распределение групп бассейнов указывает на их связь с порядком реки, типов — с положением в разных структурно-тектонических областях региона.

3. Для литогеохимических потоков КЛГС установлены четыре геохимических парагенезиса: карбонатно-кальциевый, магнезиальный, алюмосиликатный и кварцевый. Первые три парагенезиса отражают состав склоновых потоков вещества, образующихся при разрушении разных комплексов пород в водосборной области, последний —процессы речного транспорта.

4. Разработана классификация русловых литогеохимических потоков, основанная на парагенетическом анализе типоморфных элементов. Проведено картографирование водосборов системы по составу русловых литогеохимических потоков. .

" Относительное содержание комплексов элементов, связанных с карбонат-но-кальциевым, магнезиальным и алюмосиликатным парагенезисами, позволили выделить простые и сложные потоки на территории бассейна, различного химического состава.

■ Для бассейна Гвадалорс характерны сложные, двух и трехкомпонентные потоки, в которых доминирует алюмосиликатный и карбонатно-

. кальциевый парагенезисы. Их образование вызвано процессами, смешения в руслах высокого порядка миграционных потоков от разных источников.

• В связи с увеличением дальности переноса и усилением влияния отложений речных террас на формирование русловых литопотоков роль кварцевого парагенезиса в гетеролитных бассейнах резко возрастает, начиная с систем 4 порядка.

***

Проведенное исследование является первым шагом к системному анализу русловых литогеохимических потоков, при котором изучается не только сам результат взаимодействия природных факторов и процессов - русловые потоки, но и система, осуществляющая это взаимодействие — речной бассейн, его блоки и подсистемы. Одним из основополагающих принципов изучения литогеохимических потоков в каскадной системе является их комплексная оценка, основанная на изучении широкого спектра элементов и их парагене-зисов. Признание геохимических парагенезисов в качестве основных источников информации о миграционных процессах на территории бассейнов определяет их ключевую роль при геохимической характеристике КЛГС. Важную роль в комплексном геохимическом анализе выполняют те математические методы, которые позволяют выделить геохимические парагенезисы и дать не только их качественную, но и количественную характеристику. В частности впервые использованный для анализа геохимических данных метод инверсионного моделирования, показал свою эффективность при изучении сложных миграционных потоков, образование которых связано с процесса- ми физического смешения вещества от разных источников или групп источ-

ников. С его помощью была разработана классификация и проведено картографирование каскадной системы гетеролитного бассейна р.Гвадалорс по

составу русловых литопотоков.

По теме диссертации опубликованы следующие работы: Статьи:

1. Асеева Е.Н., Касимов Н.С., Крооненберг С.Б., Велтье Г.-Я. Русловые ли-тогеохимические потоки в каскадных системах гетеролитного речного бассейна юга Пиренейского полуострова//Геохимия ландшафтов и география почв. - Смоленск: Ойкумена, 2002. - С.334-347.

2. Асеева Е.Н., Касимов Н.С., Крооненберг С.Б. Бассейновая организация ландшафтно-геохимических систем//География. Общество. Окружающая среда. Т.2. Функционирование и современное состояние ландшафтов - М: Издательский дом "Городец", 2004. - С.489-500.

3. Aseyeva E.N., Kasimov N.S., Kroonenbcrg S.B., Weltje G.J. Drainage basin controls on geochemical heterogeneity of modern stream sediments in the Guadalhorce basin (Spain)//L\HS Publications 288, 2004. - C. 187-194.

Тезисы:

1. Asseeva E.N., Kosheleva N.E., Kasimov N.S. Quantitative analysis and modeling of bottom sediment geochemistry in a complex river system (Mediterranean Spain)//Global changes and geography. The IGU conference, Moscow, Russia, Aug. 14-18, 1995. - p.24.

2. Асеева E.H., Касимов H.C. Миграция железа, марганца и тяжелых металлов с твердым стоком в горно-равнинной речной системе семиаридной зоны//Геохимия биосферы. Материалы III Международного совещания в Новороссийске 10-15 сентября 2001 года. - Ростов-на-Дону: Изд-во Ростовского университета, 2001. - С. 12-15.

3. Асеева Е.Н., Касимов Н.С. Геологические аспекты в геохимической классификации водосборных бассейнов на примере каскадной системы реки Гвадалорс (Испания)//Тезисы Международной школы «Современные методы эколого-геохимической оценки состояния и изменений окружающей среды», 15-20 сентября 2003 года, Новороссийск, Россия. - С. 34-35.

Отпечатано в копицентре «СТ ПРИНТ» Москва, Ленинские горы, МГУ, 1 Гуманитарный корпус. www.stprint.m e-mail: zakaz@stprint.ru тел.: 939-33-38 Тираж 120 экз. Подписано в печать 02.11.2006 г.

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Асеева, Елена Николаевна

Введение.

Глава 1. Ландшафтно-геохимический анализ речных бассейнов.

1.1. Речные бассейны как каскадные ландшафтно-геохимические системы.

1.2. Систематика речных бассейнов.

1.2.1. Морфодинамические и порядковые классификации рек и речных бассейнов

1.2.2. Гидрохимические классификации.

1.2.3. Литогеохимические классификации.

1.2. Индикационное значение аллювия в геохимическом анализе каскадных систем речных бассейнов.

Глава 2. Физико-географические условия бассейна р. Гвадалорс.

2.1. Гидрографическая характеристика.

2.2. Тектоническое строение и геологическая история.

2.3. Геолого-геоморфологические условия.

2.4. Климат и сток рек.

2.5. Морфологические свойства русловых осадков.

2.6. Растительность.

2.7. Почвы.

2.8. Хозяйственная освоенность.

Глава 3. Принципы и методы исследования.

3.1. Основные принципы исследования и методологические подходы.

3.1.1. Вещественный состав русловых литопотоков.

3.1.2. Порядковые характеристики и анализ литогеохимических условий водосборных бассейнов.

3.1.3. Анализ геохимической дифференциации русловых литопотоков.

3.2. Материалы и методы исследований.

3.2.1. Полевые материалы.

3.2.2. Методы лабораторного анализа.

3.2.3. Математические и графические методы.

3.2.3. Геоинформационный анализ.

Глава 4. Геохимия русловых литопотоков в каскадной системе р.Гвадалорс.

4.1. Гранулометрический состав.

4.2. Региональные геохимические особенности.

4.3. Ассоциации химических элементов.

4.4. Формы нахождения элементов.

4.5. Пространственная геохимическая дифференциация русловых литопотоков в каскадной системе бассейна Гвадалорс.

4.5.1. Геохимия русловых литопотоков в бассейнах низких порядков.

4.5.2. Геохимия русловых литопотоков в бассейнах высоких порядков Внешней зоны.

4.5.3. Геохимия русловых литопотоков в бассейнах высоких порядков Внутренней зоны.

Глава 5. Геохимическая классификация гетеролитной каскадной системы р.Гвадалорс.

5.1. Принципы систематики бассейнов КЛГС по геохимической дифференциации литогенной основы.

5.1.1. Геохимические комплексы пород в бассейне Гвадалорс.

5.1.2. Классификация водосборных бассейнов по геохимической дифференциации литогенной основы.

5.2. Классификация русловых литогеохимических потоков в каскадной системе р.Гвадалорс. (по результатам инверсионного моделирования).

5.2.1. Парагенезисы элементов в русловых потоках песчаного состава и их интерпретация.

5.2.1. Геохимическая типизация русловых потоков песчаной размерности по геохимическим парагенезисам.

5.3 Состав и типы русловых литопотоков в каскадной системе р.Гвадалорс.

5.3.1. Монокомпонентные потоки.

5.3.2. Двухкомпонентные потоки.

5.3.3. Трехкомпонентные потоки.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Литогеохимические потоки в каскадной системе р. Гвадалорс (Испания)"

Актуальность темы. Перемещение вещества в ландшафтной сфере является важным процессом, который определяет основные геохимические особенности поверхности Земли, и, в конечном счете, направлен на поддержание ее химического статуса (Маккавеев, 1955). Среди природных систем, в которых поверхностные миграционные потоки вовлекают в движение значительные массы химических элементов и охватывают обширные территории, выделяются речные бассейны. Некоторые водосборы занимают огромные пространства отдельных континентов, образуя сложно устроенные ландшафтно-геохимические арены (Глазовская,1988). Потоки вещества в таких системах могут быть сопоставимы с массопереносом в глобальном цикле круговорота веществ.

Речные бассейны как объекты географических исследований известны с древнейших времен, но с системных позиций стали рассматриваться с 60-70 годов прошлого столетия. В настоящее время во многих научных дисциплинах -гидрологии, геоморфологии, ландшафтоведении, геохимии ландшафтов - они выступают в качестве самостоятельных и целостных объектов пространственного анализа. Актуальность и практическая значимость этих исследований определяется развитием системного подхода для управления территориями - планирования хозяйственной деятельности, проведения экологического мониторинга и природоохранных мероприятий в границах водосборов разного пространственного уровня.

В геохимии ландшафтов к настоящему времени сформулированы основные теоретические представления о речном бассейне как о сложной каскадной ландшафтно-геохимической системе (KJITC), в которой важную роль играют латеральные потоки вещества. Склоновая составляющая латеральных потоков изучается в рамках самостоятельного и, в какой-то мере, независимого от анализа речных бассейнов катенарного подхода. Цель этого анализа - выявление геохимических связей между автономными и гетерономными ландшафтами наземных ландшафтов и субаквальными ландшафтами русловой сети.

Выделение бассейнов в качестве самостоятельных систем требует развития особых методологических приемов их геохимического анализа. Очевидно, что внимание в таком анализе должно быть сфокусировано не только на склоновых, но и на русловых потоках вещества, обеспечивающих целостность речного бассейна как системы.

Геохимия русловых потоков изучается в различных научных дисциплинах. В процессе развития геохимических методов поисков полезных ископаемых были установлены основные закономерности и разработаны математические модели пространственного распределения элементов в потоках рассеяния от рудных месторождений (Хокс, Уэбб, 1964; Поликарпочкин, 1976; Соловов, Матвеев, 1985). В зависимости от характера среды и механизмов миграции вещества было выделено два основных типа потоков - литохимические и гидрохимические (Красников, 1959), и установлено, что состав каждого из них формируется под влиянием геохимических явлений с разным характерным временем. Гидрохимические потоки испытывают влияние процессов с кратковременной периодичностью (сутки, сезоны, годы), состав литохимических потоков в русле реки складывается под влиянием процессов, протекающих в течение значительно более длительного времени (Хокс, Уэбб, 1964). При оценке рудонос-ности бассейна предпочтение отдается литохимическому методу, при котором изучается состав наиболее консервативного элемента потоков - руслового аллювия (Поликарпочкин, 1976).

Большое внимание химическому составу русловых потоков уделяется также в геоэкологическом анализе. При эколого-геохимических оценках территорий изучается их техногенная составляющая. Методологической основой применения геохимических методов в геоэкологических исследованиях является представление о том, что загрязняющие вещества рассеиваются, транспортируются и аккумулируются в водах и донных отложениях речных систем (Пе-рельман, Касимов, 1999; Янин, 2004). Как и при поисковых работах в задачи эколого-геохимических оценок входит, главным образом, оконтуривание более или менее локальных (по сравнению с общим размером изучаемой площади) участков с аномальным содержанием отдельных элементов или их групп и установление генезиса этих аномалий (например, источника загрязнения в зоне влияния). Для выявления уровней аномальности используются фоновые содержания исследуемых элементов. Наибольшие затруднения с определением фоновых концентраций элементов возникают при изучении природных и техногенных потоков в горных бассейнах с гетеролитной литогенной основой.

Геохимический анализ русловых потоков с системных позиций проводится при изучении контине1ггального литогенеза и при решении вопросов, связанных с оценкой роли речного стока как источника осадочного материала в океане. В рамках этих исследований рассматривается влияние отдельных факторов - климата, рельефа и литологического состава водосборов - на химический состав русловых потоков (Страхов, 1963; Ibbeken&Schleyer, 1991; Potter, 1994; и др.), анализируется химический состав речного стока в океан (Маг-tin&Meybeck, 1979; Гордеев, 1983), проводятся количественные оценки влияния некоторых факторов на формирование и пространственную геохимическую дифференциацию русловых потоков в границах одного речного бассейна (Stal-lard, Edmond,1983; Palomares&Arribas, 1993; Arribas et al., 2000; Collins et al, 1997; и др.).

В геохимии ландшафтов в настоящее время геохимический анализ русловых потоков находится на ранней стадии разработки, особенно для КЛГС региональной размерности, формирующихся на гетеролитном субстрате. Для таких систем существует недостаток сведений об изменчивости состава русловых потоков в границах бассейна, нет четких представлений о факторах их территориальной дифференциации (влиянии литогенной основы, площади водосбора, миграционных процессов и др.). Разработка методических принципов и приемов геохимического анализа русловых литопотоков в гетеролитных бассейнах не только позволяет углубить концептуальные и методические основы бассейнового подхода в геохимии ландшафтов, но и способствует решению ряда важных практических и научных задач, в числе которых геохимическая классификация каскадных ЛГС.

Цель и задачи работы. Цель работы - разработать принципы и методы оценки территориальной дифференциации литогеохимических потоков в гете-ролитных каскадных системах.

Для достижения поставленной цели на примере бассейна р. Гвадалорс (Испания) решались следующие задачи:

2. Разработать классификацию бассейнов KJITC более низких порядков, отражающую геохимическую дифференциацию их литогенной основы, и на этой основе провести картографирование KJITC.

4. Разработать геохимическую классификацию русловых литопотоков по их геохимическим парагенезисам; определить основные закономерности формирования и провести картографирование состава русловых потоков в исследуемых водосборах каскадной системы.

Объект исследования. Работа проводилась в рамках совместных российско-голландских исследований. Объектом исследования явился относительно небольшой (3158 км2) бассейн реки Гвадалорс, расположенный в западной части Кордильеры Бетика на юге Пиренейского полуострова. Выбор природного объекта был обусловлен его компактным положением в пределах единой орографической области, наличием разнообразных материнских пород в литогенной основе и отсутствием на территории бассейна крупных промышленных источников загрязнения.

В пробах руслового аллювия определено валовое содержание Si02, ТЮ2, Fe203, А120з, MnO, MgO, CaO, Na20, K20, P205, а также Ba, Cr, Cu, Ga, La, Nb, Ni, Pb, Rb, Sr, V, Zn, Zr и C02 карбонатов, проанализирован гранулометрический состав и содержание подвижных форм металлов (Fe, Mn, Си, Ni, Pb, Zn.).

Характеристика средних содержаний химических элементов в русловых потоках всей каскадной системы и в ее отдельных подсистемах проведена с помощью взвешенных оценок. Полученные данные использованы для вычисления коэффициентов бассейновой дифференциации, предложенных автором для оценки различий химического состава русловых литопотоков отдельных частей бассейна. Математическая обработка геохимических данных проведена с использованием кластерного и корреляционного анализа, а также метода инверсионного моделирования (Weltje, 1994). Этот метод, предназначенный для разделения природных смесей осадочного материала на конечные составляющие, применен впервые для анализа геохимических данных. На его основе выделены геохимические парагенезисы и проведена классификация русловых литогеохи-мических потоков KJITC.

Научная новизна. На примере бассейна р. Гвадалорс разработаны методические приемы анализа русловых литогеохимических потоков в гетеролит-ных каскадных системах. С помощью предложенных методов дана характеристика содержания исследуемых элементов в русловых потоках КЛГС и проведена оценка территориальной дифференциации их химического состава; разработана геохимическая классификация бассейнов KJITC, в основу которой положено выделение геохимических комплексов пород КЛГС, анализ их площадного распространения и сочетания на территории отдельных водосборов; проведено картографирование исследуемых бассейнов; выделены основные геохимические парагенезисы русловых потоков; установлено, что источниками трех парагенезисов (карбонатно-кальциевого, магнезиального и алюмосиликатного) служат материнские породы КЛГС, происхождение четвертого парагенезиса (кварцевого) обусловлено процессами речного транспорта. выделены геохимические типы русловых потоков и проведено геохимическое картографирование каскадной системы по составу литогеохимических потоков.

Разработанная классификация русловых литогеохимических потоков важна для создания геохимических блоков ГИС на территорию горных регионов и программ по их управлению. Конкретные данные и карты, полученные для каскадной системы р. Гвадалорс, могут использоваться различными организациями, осуществляющими экологический контроль за состоянием природной среды и разрабатывающими программы по устойчивому развитию территории бассейна.

Апробация полученных результатов. Основные положения и результаты диссертации докладывались на заседании Почвенного Института им. В.В. Докучаева РАСХН, посвященном 75-летию со дня рождения Ф.И. Козловского (Москва, 2003) и на Международном симпозиуме «Потоки вещества в флюви-альных системах» (Москва, 2004). Отдельные результаты исследований представлены в отчетах РФФИ, материалах Международной конференции «Глобальные изменения и география» (Москва, 1995), Международного совещания «Геохимия биосферы» (Новороссийск, 2001), Международной школы «Современные методы эколого-геохимической оценки состояния и изменений окружающей среды», (Новороссийск, 2003). По теме диссертации имеется 6 публикаций.

Объем и структура работы. Работа состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы (111 наименований). Работа содержит 150 страниц текста, 30 иллюстраций (в том числе 5 карт) и 18 таблиц.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность своим научным руководителям Н.С. Касимову и С.Б. Крооненбергу за их внимание, ценные идеи и помощь при выполнении работы; доктору Г-Я. Велтье (ДТУ, Нидерланды) за консультации по математическому моделированию и предоставление авторского программного пакета EMMA. Автор искренне благодарен всем сотрудникам кафедры геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета МГУ, в первую очередь, М.А. Глазовской за помощь и поддержку в работе над диссертацией. Автор благодарит сотрудников географического факультета О.А. Самонову, Н.Л. Фролову, С. И. Гаррисона за ценные советы и обсуждение некоторых разделов диссертационной работы, а также признателен администрации и сотрудникам Вагенингенского сельскохозяйственного университета (Нидерланды) за их содействие в проведении полевых и лабораторных исследований в 1991-1993 г.г.

Заключение Диссертация по теме "Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов", Асеева, Елена Николаевна

Заключение и выводы

Проведенное исследование является первым шагом к системному анализу русловых литогеохимических потоков, при котором изучается не только сам результат взаимодействия природных факторов и процессов - русловые потоки, но и система, осуществляющая это взаимодействие - речной бассейн, его блоки и подсистемы. Одним из основополагающих принципов изучения литогеохимических потоков в каскадной системе является их комплексная оценка, основанная на изучении широкого спектра элементов и их парагене-зисов. Признание геохимических парагенезисов в качестве основных источников информации о миграционных процессах на территории бассейнов определяет их ключевую роль при геохимической характеристике KJITC. Важную роль в комплексном геохимическом анализе выполняют те математические методы, которые позволяют выделить геохимические парагенезисы и дать не только их качественную, но и количественную характеристику. В частности впервые использованный для анализа геохимических данных метод инверсионного моделирования, показал свою эффективность при изучении сложных миграционных потоков, образование которых связано с процессами физического смешения вещества от разных источников или групп источников. С его помощью была разработана классификация и проведено картографирование каскадной системы гетеролитного бассейна р.Гвадалорс по составу русловых литопотоков.

Главные результаты и выводы, полученные в результате проведенного исследования состоят в следующем:

1. Основными факторами, определяющими состав и пространственную дифференциацию русловых литогеохимических потоков в каскадной системе реки Гвадалорс, являются литогенная основа и порядок питающих их водосборов. Максимальная контрастность в концентрации и рассеянии элементов установлена для потоков верхних звеньев русловой сети, формирование которых тесно связано с поступлением склонового материала. В небольших системах для Ni и Сг различия между осадками разного генезиса составляют несколько сотен, а для Sr, Ва, Zn, Rb, V, К, Са, СО2, Mg - десятки - сот-mi раз.

С увеличением площади водосборных бассейнов происходит усреднение химического состава потоков твердого вещества в русле реки. В бассейнах крупных притоков р.Гвадалорс относительно высокие показатели дифференциации сохраняются для Mg, Са, Na, Cr, Ni, а также Zn и Sr. По средним содержаниям этих и некоторых других элементов выявлены значительные отличия между системами, расположенными в разных структурно-тектонических областях - Внешней и Внутренней - Кордильеры-Бетика.

Дифференциация элементов по гранулометрическим типам осадков во всех крупных подсистемах бассейна р.Гвадалорс контролируется литологиче-ским фактором. В бассейнах Внешней зоны велика роль песчаных частиц в переносе карбонатов кальция и Sr, в бассейнах Внутренней зоны возрастает роль песчаного материала в миграции Na, Ni, Si. В бассейнах с выходами ультраосновных пород - Сг и Mg.

2. Разработана геохимическая классификации речного бассейна на основе выделения геохимических комплексов пород КЛГС, анализа их площадного распространения и сочетания на территории отдельных водосборов.

Выделено 3 группы (с монолитным, дифференцированным и гетеролитным субстратом), и несколько геохимических типов бассейнов и проведено их картографирование.

Территориальное распределение групп бассейнов указывает на их связь с порядком реки, типов - с положением в разных структурно-тектонических областях региона.

3. Для литогеохимических потоков КЛГС установлены четыре геохимических парагенезиса: карбонатно-кальциевый, магнезиальный, алюмосиликатный и кварцевый. Первые три парагенезиса отражают состав склоновых потоков вещества, образующихся при разрушении разных комплексов пород в водосборной области, последний - процессы речного транспорта.

Относительное содержание комплексов элементов, связанных с карбонат-но-кальциевым, магнезиальным и алюмосиликатным нарагенезисами, позволили выделить простые и сложные потоки на территории бассейна, различного химического состава.

Для бассейна Гвадалорс характерны сложные, двух и трехкомпонентные потоки, в которых доминирует алюмосиликатный и карбонатно-кальциевый парагенезисы. В руслах высокого порядка их образование вызвано процессами смешения миграционных потоков от разных источников.

В связи с увеличением дальности переноса и усилением влияния отложений речных террас на формирование русловых литопотоков роль кварцевого парагенезиса в гетеролитных бассейнах резко возрастает, начиная с систем 4 порядка.

Полученные результаты могут быть использованы при проведении поисковых, мониторинговых и эколого-геохимических исследований в гетеролитных бассейнах горных рек и для разработки программ по их управлению.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Асеева, Елена Николаевна, Москва

1. Алексеевский Н. И. Формирование и движение речных наносов. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1998. - 202 с.

2. Алексеенко В. А. Геохимические методы поисков полезных ископаемых. -М.: Логос, 2000.-353 с.

3. Антипов А. Н. Сущность ландшафтно-гидрологического анализа // Ландшафтно-гидрологический анализ территории: Сб. научных статей. -Новосибирск, 1992.-С.5-18.

4. Борсук О. А. Структурно-функциональный подход к анализу речных систем при формировании аллювия // Гидрология и геоморфология речных систем: Мат-лы и тезисы научной конференции. Иркутск, 1997. - С. 1322.

5. Воронов А. Г., Дроздов Н. Н., Мяло Е. Г. Биогеография мира. М.: Высшая школа, 1985. - 272с.

6. Гаврилова И. П., Касимов Н. С. Практикум по геохимии ландщшафтов. -М.: Изд-во Моск. ун-та, 1989. 73с.

7. Герасимова М. И. География почв СССР. М.: Высшая школа, 1987. -223с.

8. Глазовская М. А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР. -М.: Высшая школа, 1988. -328с.

9. Глазовская М. А. Геохимические основы типологии и методики исследования природных ландшафтов. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1964. -230с.

10. Глазовская М. А. Почвы мира. Ч. 2. География почв. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1973.-427с.

11. Глазовская М. А., Касимов Н. С., Перельман А. И. Основные понятия геохимии ландшафтов, существенные для фонового мониторинга // Ландшафтно-геохимические основы фонового мониторинга природной среды.-М., 1989.-С. 8-25.

12. Голосов В. Н. Эрозионно-аккумулятивные процессы в верхних звеньях флювиальной сети освоенных равнин умеренного пояса: Автореф. дис. докт. геогр. наук: 25.0025 / Моск. гос. ун-т. М., 2003. 45 с.

13. Гордеев В. В. Речной сток в океан и черты его геохимии. М.: Наука, 1983.- 160 с.

14. Дегенс Э. Т. Геохимия осадочных образований. М.: Мир, 1967. - 300с.

15. Дедков А. П., Мозжерин В. И. Эрозия и сток наносов на Земле. Казань: Изд-во Казанского ун-та. 1984. - 264с.

16. Добровольский В. В. География микроэлементов. Глобальное рассеяние. -М.: Мысль, 1983.-272с.

17. Дмитриев Е. А. Математическая статистика в почвоведении. -М.: Изд-во Моск. ун-та, 1995.-320 с.

18. Емельянов Е.М., Митропольский А.Ю., Шимкус К.М., Мусса Атеф Амин. Геохимия Средиземного моря. Киев: Наукова думка, 1979. - 132 с.

19. Касимов Н. С., Пенин Р. Л. Геохимическая оценка состояния ландшафтов речного бассейна по донным отложениям // Мониторинг фонового загрязнения природных сред. Вып.7. Л., 1991. - С. 123-135.

20. Касимов Н. С., Самонова О. А. Катенарная ландшафтно-геохимическая дифференциация // География, общество, окружающая среда. Т.Н. Функционирование и состояние ландшафтов. М., 2004. - С. 479-489.

21. Корытный Л. М. Бассейновая концепция в природопользовании. Иркутск: Изд-во Ин-та географии СО РАН, 2001. - 161с.

22. Красников В.И. Основы рациональной методики поисков рудных месторождений. М.:Госгеолтехиздат, 1959.-412 с.

23. Кудерина Л. Д. Эпигенетические процессы в мезозой-кайнозойских отложениях Атасуйского рудного района Центрального Казахстана // Геохимия ландшафтов рудных провинций. М., 1982. - С. 112-122.

24. Кузнецов В. А. Геохимия аллювиального литогенеза. Минск: Наука и техника, 1973.-278с.

25. Кузнецов В. А. Геохимические корреляции в речных долинах Минск: Наука и техника, 1984 - 288с.

26. Кузнецов В. А. Геохимия речных долин. Минск: Наука и техника, 1986. -303с.

27. Лукашов В. К. Геохимические индикаторы процессов гипергенеза и осадкообразования. Минск: Наука и техника, 1972. - 318с.

28. Лунев Б. С. Дифференциация осадков в современном аллювии. Пермь: Перм. ун-т, 1967. - 333с.

29. Макарова Н. В., Корчуганова Н. И., Макаров В. И. Морфологические типы орогенов как показатели геодинамических условий их формирования и развития // Геоморфология. 2000. №1. - С.23-35

30. Маккавеев Н. И. Русло реки и эрозия в ее бассейне. М.: Изд-во АН СССР, 1955.-346с.

31. Милло Ж. Геология глин (выветривание, седиментология, геохимия). -Л.: Недра, 1964.-359 с.

32. Марголина Н.Я.,Ильичев Б.А. Коричневые почвы на карте мира: опыт картографического факторного анализа.// Почвоведение 1992.№2 -С.74-81

33. Несвижская Н. И., Сает Ю. А. Геохимические поиски перекрытых сульфидных месторождений по наложенным ореолам: Методические рекомендации. М.: Изд-во Ин-та минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов, 1975.-80с.

34. Неуструев С.С. Элементы географии почв. -М.:Сельхозгиз, 1931 -216с.

35. Новаковский Б. А., Симонов Ю. Г., Тульская Н. И. Эколого-геоморфологическое картографирование Московской области. М.: Научный мир, 2005. - 72с.

36. Осадочные породы (сравнительная седиментология) / Казанский 10. П., Ван А. В., Кашик С. А. и др. Новосибирск: Наука, 1994. - 200с.

37. Перельман А. И. Геохимия ландшафта. М: Высшая школа, 1975, - 342с.

38. Перельман А. И., Касимов Н. С. Геохимия ландшафта. М.: Астрея, 1999.-768 с.

39. Поликарпочкин В. В. Вторичные ореолы и потоки рассеяния. Новосибирск: Наука, 1976.-407 с.

40. Полынов Б. Б. Геохимические ландшафты // Географические работы. -М., 1952.-С. 381-393.

41. Преображенский В. С., Александрова Т. Д., Куприянова Т. П. Основы ландшафтного анализа. -М.: Наука, 1988. 191с.

42. Пузаченко Ю. Г., Скулкин B.C. Структура растительности лесной зоны СССР. Системный анализ. -М: Наука, 1981. -276с.

43. Ржаницын Н. А. Морфологические и гидрологические закономерности строения речной сети. Л.: Гидрометеоиздат, 1960. - С. 238.

44. Руководство по изучению новейших отложений / Каплин П. А., Судакова И. Г. и др. -М.: Изд-во МГУ, 1987. 238с.

45. Сает Ю. Е. Вторичные геохимические ореолы при поисках рудных месторождений. -М.: Наука, 1982. 168 с.

46. Самама Ж.-К. Выветривание и рудные поля. -М.: Мир, 1989. 448с

47. Свинец в окружающей среде / Под ред. В.В.Добровольского. М: Наука, 1987.-181с.

48. Сидорчук А. Ф. Структура руслового рельефа, ее связь с формами русла и определяющими факторами // Работа водных потоков. М., 1987. - С. 114-120.

49. Симонов Ю. Г. Речные бассейны как сложные формы флювиального рельефа // Проблемы теоретической геоморфологии. М., 1999. - С. 337342.

50. Симонов Ю. Г., Кружалин В. И. Речные бассейны // Динамическая морфология. -М., 1992. С. 237-263.

51. Симонов Ю. Г., Симонова Т. Ю. Структурный анализ типов функционирования и эволюции речных бассейнов // Гидрология и геоморфологияречных систем: Мат-лы и тезисы научной конференции. Иркутск, 1997. -С. 13-22.

52. Справочник по литологии. М.: Недра, 1983. - 509с.

53. Справочник по геохимическим поискам полезных ископаемых. М.: Недра, 1990.-335 с

54. Соловов А .П., Матвеев А. А. Геохимические методы поисков рудных месторождений. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1985. - 371 с.

55. Страхов Н. М. Основы теории литогенеза. Т. 1-3. М.: Изд-во АН СССР, 1962.

56. Хаин В. Е. Региональная геотектоника. Альпийский Средиземноморский пояс. М: Недра, 1984. - 344с.

57. Хаин В. Е., Ломизе М. Г. Геотектоника с основами геодинамики. М.: Изд-во МГУ, 1995.-480с.

58. Хмелева Н. В., Виноградова Н. Н., Самойлова А. А., Шевченко Б. Ф. Бассейн горной реки и экзогенные процессы в его пределах (результаты стационарных исследований). М.: Изд-во Географического факультета МГУ, 2000. - 186с.

59. Хованский А. Д. Геохимия аквальных ландшафтов. Ростов н/Д.: Изд-во Рост, ун-та, 1993.-240с.

60. Хованский А. Д., Приваленко В. В. Геохимическая оценка состояния речной системы Нижнего Дона. Ростов н/Д.: Изд-во Рост, ун-та, 1990. -144с.

61. Хокс X. Е., Уэбб Дж. С. Геохимические методы поисков минеральных месторождений. М.: Мир, 1964. - 486с.

62. Хортон Р. Эрозионное развитие рек и водосборных бассейнов. М.: ИЛ,1948. - 101 с.

63. Чалов Р. С. Типы русловых процессов и принципы морфодинамической классификации речных русел // Геоморфология. 1996. №1. - С.26-36.

64. Чалов Р. С., Завадский А. С., Панин А. В. Речные излучины. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2004.-371 с.

65. Шванов В. Н. Петрография песчаных пород (компонентный состав, систематика и описание минеральных видов). Л.: Недра, 1987. - 269 с.

66. Шварцев С. J1. Гидрогеохимия зоны гипергенеза. М.: Недра, 1998. -366с.

67. Arribas, J.,Critelli S., Le Pera, E.& Tortosa, A. Composition of modern sand derived from a mixture of sedimentary and metamorphic source rocks (Henares River, Central Spain) // Sedimentary Geology. 2000. N133. - P. 27-48.

68. Bhatia M. R. Plate tectonics and geochemical composition of sandstones // J.Geol.- 1983. N91.-P. 611-627.

69. Bonham-Carter G. F., Rogers P. J., Ellwood D. J. Catchment basin analysis applied to surficial geochemical data, Cobequid Highlands, Nova Scotia // Jorn. of Geochem. Explor. 1987. N29. - P. 259-278.

70. Buurman P. Soils in the Alora region. // Introduction to the field training project "Sustainable land use" in Alora Spain. - Wageningen, 1992. - P. 17-23.

71. Caracterization agroclimatica de la provincia de Malaga / Ministerio de agri-cultura pesca у alimentation. Madrid, 1989. -P.50-55

72. Garcia-Hernandez M. A., Lopez-Garrido C., Rivas P., Sanz de Galdeano C., Vera J. A. Mesozoic palaeographic evolution of the external Zones of the Betic Cordillera// Geol. Mijnbouw. 1980. N59. - P. 155-168.

73. Carranza E. J. M., Hale M. A catchment basin approach to the analysis of reconnaissance geochemical-geological data from Albay Province, Philippines // Journ. of Geochem. Explor. 1997. N60. - P. 157-171.

74. Chorley R. J., Kennedy B. A. Physical Geography: A System Approach. -London: Prentice-Hall 1971.- 370p.

75. Collins A. L., Walling D. E., and Leeks G. J. L. 1997. Source type ascription for fluvial suspended sediment based on a quantitative composite fingerprinting technique // Catena. 1997, N29. - P. 1-27.

76. Condie K.C. Chemical composition and evolution of the upper continental crust: contrasting results from surface samples and shales.// Chemical Geology- 1993, N104.-P. 1-37.

77. Cullers R. L., Basu A., Suttner L. J. Geochemical signature of provenance in sand-size material in soils and stream sediments near the Tobacco Root batho-lith, Montana, U.S.A // Chem. Geol. 1988. N70. - P. 335-348.

78. DeCelles P. G., Hertel F. Petrology of fluvial sands from the Amazonian foreland basin, Peru and Bolivia//Geol. Soc. of America Bull. 1989. V.101. -P. 1552-1562.

79. Egeler C. G., Simon 0. J. Orogenic evolution of the Betic zone (Betic Cordilleras, Spain) // Geol. Mijnbouw. 1969. N48(3). - P. 296-305.

80. Fallot P. Les Cordilleres Betiques. //Estudios Geol. 1948. N8. -P. 83-172.

81. Forstner U. Contaminated sediments. Lecture notes in Earth Sciences. V. 21-Berlin: Springer Verlag, 1989. 157p.

82. Fortescue J. A. C., Thomson I., Barlow R. B. Regional geochemical mapping for earth science and environmental studies // CIM Bull. 1980. - P. 64-72.

83. Fresco L. O. Agriculture in the lower Guadalhorce valley // Introduction to the field training project "Sustainable land use" in Alora Spain. - Wageningen, 1992.-P. 25-48.

84. Herron M. Geochemical classification of terrigenious sands and shales from core or log data // Journ. of sedimentary petrology. 1988. V. 58. N5. - P. 820-829.

85. Horowitz A. J. A review of physical and chemical partitioning of inorganic constituents ion sediments // The role of sediments in the chemistry of aquatic systems: Sediment Chemistry Workshop. U.S. Geol. Survey circular. 1982. 969.-P.7-19.

86. Johnsson, M. J. Chemical weathering of fluvial sediments during alluvial storage: the Macuapanim island point bar, Solimoes river, Brazil // J. of Sed. Petrol. 1990.V. 60. N6. - P. 827-842.

87. Johnsson M. J. Tectonic versus chemical weathering controls on the composition of fluvial sands in tropical environments // Sedimentology. 1990. N37. -P. 713-726.

88. Johnsson M. J. The system controlling the composition of clastic sediments // Processes Controlling the Composition of Clastic Sediments: Geological Society of America Special Paper. 284 / Eds. Johnson M.J. and Basu A. Boulder, 1993.-P. 1-19.

89. Kroonenberg S. B. Geology of the Alora area, Betic Cordilleras, southern Spain // Introduction to the field training project "Sustainable land use" in Alora Spain. - Wageningen, 1992. - P. 5-15.

90. Kroonenberg S. B. Effect of source rock, sorting and weathering on the geochemistry of fluvial sands from different tectonic and climatic environments // Ргос.29л Int. Geol. Congr, Part A /Ed. F.Kumon & K. M.Yu. Utrecht, 1994. -P. 69-81.

91. Lhenaff R. Probtemes geomorphologiques de la valine du Guadalhorce (An-dalousie). // Melanges de la Casa de Velozques, III, 1967 P.5-28.

92. Lhenaff R. Recherchers geomorphologiques sur les Cordilleres Betiques Centro Occidentales (Espagnes). These. Paris. Atelier de reproduction de these/ Lille III, 1981.-713 p.

93. Lhenaff R. Repartition des Massifs karstiques et conditions generates devolution // Memoires et Documents de Geographie. 1986. №1. - P. 5-24.

94. Martin J.-M., Meybeck M. Elemental mass-balance of material carried by major world rivers // Mar. Chem. 1979. N7. - P. 173-206.

95. Pagananelli F., Moscardini E., Giuliano V., Того L. Sequential extraction of heavy metals in river sediments of an abandoned pyrite mining area: pollution and affinity series // Env. Pollution. 2004. V. 132. - P. 189-201.

96. Pettijohn F. J., Potter P. E., Siever R. Sand and sandstone. N. Y.-Heidelberg-B.: Springer-Verlag, 1973. - P. 618.

97. Plant J. A., Hale M., Ridgway J. Developments in regional geochemistry for mineral exploration // Trans. Instn. Mim. Metall. 1988. V. 97. -P. 116-140.

98. Potter P. E. Modern sands of South America: composition, provenance and global significance // Geol. Rundsh. 1994. N83. - P. 212-213.

99. Peyre Y. Geologie d'Antequera et de sa region (Cordilleres betiques, Espagne): These .- Paris: Univers. Paris, 1973-250p.

100. Stallard R. F., Edmond J. M. Geochemistry of the Amazon. 2. The influence of geology and weathering environment on the dissolved load. // Journ. of Geophys. Res. 1983. N88. -P. 9671-9688.

101. Soil and water analyses. Field training project "Sustainable land use" in Alora Spain / Agricultural University. - Wageningen, 1992 (результаты анализов, рукопись).

102. Turekian K.K., Wedepohl K.H. Distribution of the elements in some major units of the Earth's crust.// Geological Society of America Bulletin -1961.N72-P. 175-192.

103. VanLoon W., Duffy S.T. Environmental Chemistry: a global perspective. New York, Gary Oxford University Press, Inc., 2000, - 492pp.

104. Weijermars R. Geology and tectonics of the Betic zone, SE Spain // Earth-Science Reviews . 1991. N31. - P. 153-236.

105. Weltje G. J. 1994. Provenance and dispersal of sand-sized sediments: Reconstruction of dispersal patterns and sources of sand-sized sediments by means of inverse modelling techniques // Geol. Ultraiectina. 1994. N121. -P. 47-120.

106. Картографические источники:

107. Atlas hidrologico de la provincial de Malaga, Deputation de Malaga, Malaga, 1988.

Информация о работе

Асеева, Елена Николаевна
кандидата географических наук
Москва, 2006
ВАК 25.00.23

Диссертация

Литогеохимические потоки в каскадной системе р. Гвадалорс (Испания) - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы