CC BY
33
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗЕМЕЛЬ И ОБРАБОТКА ПОЧВЫ_
УДК 631.4.332.33
ГЕОЛОГО-ПОЧВЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МИНУСИНСКОГО ПРОГИБА НА ПРИМЕРЕ ЧЕРНОГОРСКОГО КАМЕННОУГОЛЬНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
И.С. Швабенланд, к.б.н.
Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, e-mail: [email protected]
Ю.А. Мажайский, д.с.-х.н.
Мещерский филиал ВНИИГиМРоссельхозакадемии, e-mail: [email protected]
В статье приводится геолого-почвенная характеристика Минусинского прогиба на примере Черногорского каменноугольного месторождения. Почвообразующие породы Минусинского прогиба и его горные окаймления представлены моренными, пролювиальными и делювиально-пролювиальными отложениями. Распределение связанно с концентрической или кольцевой зональностью. Показаны результаты определения валового химического состава почвообразующих пород, а также гранулометрического и химического состава каштановых почв Усть-Абаканского района республики Хакасия.
Ключевые слова: почвообразующие породы, химическая и агрохимическая характеристика, территория каменноугольного месторождения.
THE GEOLOGICAL-SOIL CHARACTERISTIC OF THE MINUSINSK DEFLECTION ON EXAMPLE OF THE MONTENEGRO BITUMINOUS COALFIELD I.S. Shvabenland, Yu.A. Mazhayskiy
In article the geological-soil characteristic of the Minusinsk deflection on an example of the Montenegro bituminous coalfield is resulted. Parent rocks of the Minusinsk deflection and its mountain borderings are: morainal, proluvial and dealluvi-al-proluvial adjournment. Distribution binds with concentric or ring ash value. Results of definition of a total chemical compound of parent rocks, granulometric and chemical compound of chestnut soils of Ust-Abakan area of republic Khakassia are shown.
Keywords: parent rocks, chemical and agrochemical characteristic, bituminous coalfield.
Минусинский межгорный прогиб состоит из серии отложений, происхождение и возраст которых соответствуют основным этапам геологической истории. Нижний девон в Хакасии представлен осадочно-вулканогенной толщей с прослойками красноцветных и сероцветных осадочных пород, а средний - мергелями, тонкослоистыми алевролитами, аргиллитами темно-серыми и единичными покровами эффузивов. Верхнедевонские отложения сложены главным образом песчаниками, алевролитами, аргиллитами, редко - глинистыми известняками, мергелями. Породы в основном состоят из красноцветных отложений верхнего девона, имеют большую мощность и повсеместное распространение в Минусинских впадинах [1].
Цель: дать геолого-почвенную характеристику Минусинского прогиба на примере Черногорского каменноугольного месторождения.
Результаты исследования. Нижнекаменноугольные отложения Минусинских впадин образованы преимущественно туфами, туффитами, песчаниками, иногда доломитами и известняками в быстрянской свите, конгломератами, алевролитами и аргиллитами с про-пластами углистых сланцев и углей в сохкельской свите. Нижнекаменноугольные отложения, преимущественно сероцветные, песчано-мергелистые, произошли в замкнутых изолированных бассейнах в результате се-
диментации. В некоторых крупных угленосных мульдах - Черногорской, Калягинской, Бейской - образовалось много угленосных накоплений [1].
Почвообразующие породы Минусинского прогиба и его горного окаймления М.Г. Танзыбаев [1] объединил в 10 групп:
1. Моренные отложения занимают относительно большие пространства в Восточном Саяне в истоках Кизыра, Каэыра и Амыла и дальше на восток, где остались следы ледниковой деятельности - троги, ступенчатые долины, кары и цирки. В Кузнецком Алатау встречаются они в верховьях рек Белый и Черный Июс, на Западном Саяне - в верховьях рек и ниже в речных долинах на высоте 1400-1500 м. Моренные отложения обычно супесчаного состава с включениями гравия и валунов.
2. Пролювиальные и делювиально-пролювиальные отложения занимают понижения рельефа, шлейфы крутых и покатых склонов предгорий и низкогорий. Они имеют легкий, а в большинстве случаев неоднородный гранулометрический состав. Неотъемлемой частью их является скелетность. По сравнению с другими почво-образующими породами пролювиальные и делювиаль-но-пролювиальные (как и моренные) отложения ограничены по площади.
3. Элювий известняков представляет собой породу
коричневато-серого цвета с большим количеством угловатых обломков известняка. Мощность его, как правило, небольшая и очень редко достигает 1 м.
Элювий зеленоватого сланца пермокарбона и крас-ноцветных сланцев девона при нажиме пальцев распадается на призматические и ореховатые отдельности. Гранулометрический состав их варьирует от средне-суглинистого до глинистого. Различен их химический состав. Элювий зеленых сланцев пермокарбона более обогащен полутораокисями, кальцием и фосфором, нежели элювий красноцветных сланцев девона.
4. Делювий известняков, пермокарбоновых и девонских отложений при малой мощности коры выветривания очень тесно перемежается с элювием. Характер делювия весьма разнообразен и определяется типом коренных пород, подвергшихся выветриванию. Делювий известняков - глинистая порода различной степени карбонатности и щебнистости.
5. Элювиально-делювиальные отложения. В Кузнецком Алатау, Западном и Восточном Саянах разнообразные по своему составу коренные породы имеют маломощные коры выветривания. Только на пологих склонах и шлейфах элювиально-делювиальные толщи бывают мощнее, достигая иногда 2,0-2,5 м.
Элювиально-делювиальная группа пород девона и пермокарбона имеет широкое распространение во всех Минусинских впадинах с холмистым и низкогорным рельефом. Они весьма разнообразны по мощности толщи (0,5-2,0 м), петрографическому и химическому составу. Гранулометрический состав элювиально-делювиальных пород - тяжело- и легкосуглинистый. В рассматриваемой группе имеются как незасоленные, так и засоленные породы. Основная масса солей представлена сульфатами.
6. Лессы, лессовидные суглинки и лессовидные супеси. Эта группа пород имеет большое распространение в правобережной части Минусинских впадин и меньшее - в левобережье на Абакан-Енисейском междуречье. Для лессов характерно высокое содержание пылеватых фракций с преобладанием крупной пыли. Содержание окиси кремния растет от лессов (57%) к лессовидным суглинкам (68%) и лессовидным супесям (80% и более). В лессе и лессовидных суглинках содержание фосфора достигает 0,16%.
7. Валунные и галечниковые древнеаллювиальные и озерные отложения имеют ограниченное распространение. Они соответствуют древним руслам рек и участкам древних озер. Отложения валунно-галечных наносов относятся к началу четвертичного периода, а именно к моменту таяния горных ледников. Валунно-галечные отложения выстилают большую площадь перед ущельем Енисея. Они обычно перекрыты небольшим по мощности слоем суглинистого наноса - различной степени галечниковатости.
8. Аллювиальные отложения пойменных террас речных долин очень однообразны. Реки Абакан, Черный и Белый Июс имеют хорошо оформленные прибрежные поймы, заметно расширяющиеся к устью, где они подразделяются на поймы низкого и высокого уровней. Пойма низкого уровня сложена типичным слоистым аллювием, верхние слои которого - тонкопесчаные и суглинистые, ниже усиливается песчани-стость и галечниковатость слоев. Все гривы пойм сло-
жены галькой, перекрытой песчано-суглинистым аллювием мощностью до 0,5 м. Аллювий низкой поймы отличается слабой карбонатностью и бескарбонатно-стью.
9. Коричневато-бурые тяжелые суглинки и глины широко распространены в предгорьях Восточного Сая-на и на западном склоне Кузнецкого Алатау.
10. Озерные речные слоистые пески и супеси обнажаются в пределах древних долин рек, представленных в настоящее время ленточными борами. Поверхностные горизонты озерно-речных песков и супесей подвергались эоловому переотложению и образуют бугры и дюны.
Современный почвенный покров Минусинской впадины весьма неоднороден [2, 3]. Его распределение связанно с концентрической или кольцевой зональностью [4]. В центральной части котловин располагаются степные почвы (каштановые, южные и обыкновенные черноземы). Степь сменяется полосой лесостепи преимущественно представленной выщелоченными и оподзоленными черноземами и серыми лесными почвами. В горных районах встречаются черноземы и серые лесные почвы.
Рассматриваемый угольный разрез находится на территории бывшего совхоза «Красноозерный». Почвенный слой представлен темно-каштановыми (41%), каштановыми (32%) тяжело- и среднесуглинистыми почвами. Средняя мощность гумусового горизонта 0,25 м по степени гумусированности почвы относятся к слабогуму-сированным, в которых содержание гумуса не превышает 4% [5]. Почвообразующие породы представлены четвертичными суглинками и аллювиальными отложениями средней мощностью 1,5-2,0 м.
Для целинных каштановых почв типичен очень короткий гумусовый профиль: 12-31 см для каштановых почв и 22-34 см для темнокаштановых. Гумусный горизонт Л! небольшой мощности (8-12 см у каштановых почв и 10-16 см у темно-каштановых) [6]. Горизонт А бесструктурен: пылеватый у каштановых и комковато -пылеватый у темно-каштановых. Карбонаты обнаруживаются, как правило, в горизонте В и только в карбонатных разновидностях они отмечаются с поверхности. Карбонатный пояс резко оформлен и достигает большой мощности [2]. В таблицах 1 и 2 представлен гранулометрический и химический анализы почв.
Мощность каждого вновь формируемого горизонта зависит от геологического строения участка, с которого поставляются вскрышные породы для заполнения выработанного пространства. Разработка карьера сопровождается выемкой большого количества вскрышных пород и пластов ценного компонента. Вскрышные породы подразделяются на три типа: плодородный слой почвы, потенциально-плодородные породы, материнские породы.
Внутренние и внешние отвалы разреза представлены смесью песчаников, аргиллитов, алевролитов, углистых их разностей и остатков угля.
В отвалах имеются многочисленные очаги эндогенных пожаров, причиной возникновения которых, стало наличие во вскрышной толще пропластов легковоспламеняющихся углистых аргиллитов и нерабочих пластов углей.
2. Химический состав каштановых почв Усть-Абаканского района
1. Гранулометрический состав каштановых почв Усть-Абаканского района
Глубина, см Фракции, % Сумма фракции < 0,01 мм Потеря от промывания
> 3 мм 3-1 1-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 0,01-0,005 0,005-0,001 < 0,001 мм
Каштановая почва солонцеватая
0-10 - 0,5 2,61 1,15 27,28 9,45 26,24 33,27 68,96 2,45
15-20 - - 1,46 3,58 20,12 6,64 18,80 49,40 74,84 20,95
30-35 - - 1,14 2,56 22,30 7,18 20,35 46,47 74,00 20,16
100-105 - - 2,28 2,09 25,00 8,04 25,13 37,51 70,68 16,58
Темно-каштановая почва, глинистая, карбонатная
0-10 - 8,34 4,16 1,02 25,2 8,31 23,08 38,22 69,61 18,55
15-20 - 6,26 3,40 5,43 18,40 7,60 20,02 45,15 72,77 20,27
60-65 - 3,38 2,32 4,61 11,46 6,01 20,81 54,79 81,61 43,79
Темно-каштановая почва, легкосуглинистая
0-10 - - 13,30 43,46 18,23 9,43 6,05 10,53 20,01 1,0
25-30 2,6 8,06 11,16 36,44 15,32 7,74 7,57 11,11 26,42 7,0
100-105 - 6,42 6,64 54,01 8,57 6,93 8,6 10,08 25,61 8,9
Глубина, см Гигро-скопи-ческая вода, % Гумус по Бала-баю, % СО2, % Валовые, % Растворимый Р2О5 по Труогу, мг/кг Гидро-лизуе-мый азот, мг/кг Калий по Пейве, мг/кг Поглощенные основания, мг-экв/100 г Емкость поглощения, мг-экв/100 г pHH2O Максимальная гигроскопичность, %
азот фосфор Ca Mg Na
Каштановая почва солонцеватая
0-10 4,94 3,22 - 0,31 0,114 49,9 39 42,4 16,12 6,82 3,16 20,1 7,25 9,45
15-20 5,27 1,50 7,19 0,23 0,122 29,5 - 28,1 - - 5,65 24,6 - 10,12
30-50 5,84 1,26 6,93 - - - - - - - 5,30 25,5 8,55 10,43
60-65 4,89 - 6,63 - - - - - - - 4,02 22,6 8,16 9,68
Темно-каштановая почва, глинистая, карбонатная
0-10 5,29 4,76 3,70 0,36 0,138 31,6 36,5 24,6 - - 2,11 28,45 7,4 10,6
15-20 4,95 3,46 7,05 - - 27,3 - 20,1 - - 3,06 28,03 7,6 9,1
30-35 4,09 1,34 11,05 - - - - - - - - 20,84 7,6 9,5
60-65 3,42 - 15,7 - - - - - - - 2,79 16,25 7,8 9,9
Темно-каштановая почва, легкосуглинистая
0-10 2,9 2,55 - 0,25 0,001 31,4 20,0 16,2 16,9 5,25 0,6 22,75 - 4,8
15-20 2,46 1,99 - 0,161 0,09 24,7 - - 16,0 4,9 0,8 21,7 - 4,6
25-30 2,8 1,52 - - - - - - - - 0,2 19,8 - -
40-45 2,9 1,28 - - - - - - - - - - - -
Отвальная смесь характеризуется следующими свойствами: реакция почвенного раствора от нейтральной до щелочной (рН 7,0-8,6); содержание подвижных форм фосфора 0,55-1,9 мг/100 г почвы; обменного калия 9-40 мг/100 г почвы; содержание натрия 1,0-10,0 мг-экв/л; содержание СО2 карбонатов 1,0-8,8%. Отвальная масса
засолена. Химизм засоления сульфатный средней мощностью 1,5-2,0 м [7].
Таким образом, геолого-почвенная характеристика района позволит в перспективе определить агрохимическое и агропроизводственное направление исследуемой территории.
Литература
1. Танзыбаев М.Г. Почвы Хакасии. - Новосибирск, 1993. - 256 с.
2. Градобоев Н.Д. Природные условия и почвенный покров левобережной части Минусинской впадины // Почвы Минусинской впадины. - М., 1954. - С. 16-54.
3. Куминова А.В. Растительный покров Хакасии. - Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1976. - 421 с.
4. Бугаков П.С., Горбачева С.М., Чупрова В.В. Почвы Красноярского края. - Красноярск, 1981. - 128 с.
5. Состояние плодородия почв и применение удобрений в ГУСП ОПХ Черногорское» Усть-Абаканского района (отчет). - Абакан, 2002.
6. Антонов И.С., Бодягин Я.М., Дунаевский А.И. и др. Система ведения агропромышленного производства республики Хакасия (технологии в растениеводстве и животноводстве). - Абакан: НИИ АПХ СО РАСХН, 2002. - 186 с.
7. Охрана окружающей природной среды ОВОС // Корректировка проекта (ТЭО) отработки Черногорского каменноугольного месторождения. - Красноярск, 2003. Т. 6. - 85 с.
