CC BY
273
ВЕСТНИК ПЕРМСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
2011
Г еология
Вып. 1 (10)
ГЕОХИМИЯ, ГЕОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПОИСКОВ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
УДК 911.52:550.4
Особенности геохимических полей и литогеохимические аномальные зоны Западного Урала и Приуралья
И.С. Копылов
Естественнонаучный институт ПТУ, 614990, Пермь, ул. Генкеля, 4 E-mail: [email protected]
(Статья поступила в редакцию 24 января 2011г.)
В статье приводятся результаты геохимического картирования на Западном Урале. Изучены закономерности распределения микроэлементов в почвах. Выделена и охарактеризована 21 геохимическая аномальная зона, имеющая важное значение для поисков месторождений полезных ископаемых и геоэкологической оценки территории.
Ключевые слова: геохимическое картирование, микроэлементы, аномальные зоны, Пермский край.
За 50-летний период геохимического изучения верхней части литосферы Западного Урала и Приуралья (территории Пермского края) накоплен огромный объем геохимических данных. Наиболее качественный геохимический материал был получен в последнее десятилетие при проведении региональных геохимических и геоэкологических исследований, многоцелевого геохимического картирования (Г.А.Вострокнутов, Г.П.Гапонцев, В.И.Де-мидов, В.А.Чувилин, И.С.Копылов, Л.В. Алексеева и др.), а также геологосъемочных и поисковых работ (А.М. Кропачев, Б.М. Осовецкий, А.М. Чумаков, И.А. Эс-монтович, Б.Д. Аблизин, И.Б. Попов, Р.Г. Ибламинов, В.Я. Алексеев, Б.В. Клименко, В.М. Бабенышев, Т.В. Харитонов, А.Г. Попов, С.Б. Суслов и др.), различных специализированных исследований, особенно нефтепоисковых и экологических (A.A. Оборин, Б.А. Бачурин, Н.Г. Максимович, С.М. Блинов, Е.А. Ворончихина и др.), в
результате которых было установлено большое количество геохимических аномалий во многих компонентах геологической среды, в т.ч. в почвенных горизонтах, подземных водах и др.
Материалы этих исследований имеют эколого-геохимическое [1] и поисковое значение. Они обобщены автором при проведении ландшафтно-геохимического анализа и картирования, где были изучены закономерности распределения фоновых значений основных геохимических параметров (макро- и микроэлементов) в геологической среде: почвах, грунтах,
донных осадках, породах, подземных и поверхностных водах; выполнена типизация и установлены геохимические особенности природных и техногенных ландшафтов; проведено ландшафтногеохимическое районирование; сделан общий минерагенический прогноз и выделены площади, перспективные на поиски полезных ископаемых (рудные, редкие
© Копылов И.С., 2011
элементы, драгметаллы и др.); проведен эколого-геохимический анализ и выделены геохимические аномальные зоны [2]. Выполненные исследования позволили впервые дать оценку геохимии ландшафтов Западного Урала и Приуралья на региональном уровне масштаба 1:500 000. Ниже приводится геохимическая характеристика почвенных горизонтов.
Спектральным анализом (в лабораториях ИМГРЭ и ФГУП «Геокарта-Пермь») в пробах почв определялись 40 элементов (Мп, N1, Со, V, Ті, Сг, Ъг, ^№, Мо, Си, Ъп, РЬ, Бп, А§, Аи, Ві, Сё, БЬ, Лб, Р, Ве, Ва,
Ое, Оа, NЬ, Р1, У, УЬ, НГ Бг, Та, ТІ, Те, Ьі, Бс, Н§, Ьа, В, Се, и), из которых установлено присутствие 31. Не обнаружены Ли, Ві, БЬ, Лб, Р, Р1, Та, ТІ, Те, НГ, ТЬ, И (БЬ, Аб, Ві найдены только в техногенных поч-вогрунтах г.Перми).
Результаты спектрального анализа почв (гумусового горизонта «А») Пермского края представлены в таблице, где приводятся содержания микроэлементов в сравнении с кларком в почвах по данным разных ученых и принятые предельнодопустимые концентрации (ПДК).
Содержание микроэлементов в почвах Пермского края, п10-3 %
Элемент Содержание (по 1730 пунктам опробования) Кларк почв ПДК ОДК
ШІП шах среднее Медиана (фон) по А.П. Виногра- Д0ву,1962 [3] по Л.Н. Овчинникову, 1990 [4]
Марганец 10 1000 128 90 85 85 150*
Никель 0,2 105 3,7 3,5 4 11 4
Кобальт 0,1 7 1,7 1,7 1 1,3 5***
Ванадий 0 70 9,9 10 10 15 15*
Титан 10 1000 352 350 460 420 500***
Хром 0,3 710 29 28 20 — 38****
Цирконий 0 300 38 35 30 30 30***
Вольфрам 0 90 0,07 0 — — —
Молибден 0 3 0,13 0,1 0,2 0,2 1***
Медь 1 200 6,6 5 2 3 6,6**
Цинк 0 70 8,2 7 5 8,4 11**
Свинец 0 400 2,9 2,2 — 4 3*
Олово 0 100 1,3 1,2 1 1 30****
Серебро 0 10 0,015 0 0,01 0,01 —
Кадмий 0 13 0,3 0 0,05 0,05 0,1**
Сурьма 0 0 0 0 — 0,5 ж 0,45
Мышьяк 0 0 0 0 0,5 1,2 0,2*
Фосфор 0 6000 66 0 и 100 80 73 20*
Бериллий 0 10 0,7 0,6 0,6 0,6 1***
Барий 0 700 33,3 30 50 50 **** 62,5
Германий 0 1,5 0,27 0,2 — 0,1 —
Галлий 0 5 1,2 1,3 — 2,3 1***
Ниобий 0 10 1,5 1,4 — — —
Иттрий 0 7 2,0 2 — 5 —
Стронций 0 200 8,6 7 38 60***
Скандий 0 7 0,8 0,8 — — —
Примечания:
Методические указания по оценке степени опасности загрязнения почвы химическими веществами/ Минздрав СССР. М., 1982.
Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) тяжёлых металлов и мышьяка в почвах. Гигиенические нормативы ГН 2.1.7.020-94/ Госкомсанэпиднадзор России. М., 1995.
Тяжёлые металлы в системе почва-растение /В.Б.Ильин; АН СССР. Новосибирск,1991.
Зарубежные нормы (СП 11-102-97)/ ГосстройРоссии. М., 1997.
Установлены региональные и зональные фоновые содержания элементов в отдельных средах для каждого ландшафтного комплекса и в целом для Западного Урала и Приуралья. Выявлены элементы, отличающиеся регионально повышенным фоном (Си, Сг, Со, 2г, Ое) и пониженным (Бг, Ва, Т1, Оа, У и др.). Установлены элементы, фиксирующие зональные различия геохимических ландшафтов (Мп, Бг, 2п, РЬ, Р, Т1, Мо, У, N1, V).
Для анализа генетических особенностей и структуры геохимических полей применялись методы математической статистики (факторный и корреляционный анализы), системный анализ геохимических данных, основанный на установлении пространственных визуальных и статистических связей выделенных геохимических полей между собой, геологическими, структурно-тектоническими условиями площади и техногенными объектами -потенциальными источниками загрязнения геологической среды.
Для определения влияния факторов на распределение микроэлементов и установление связей между их группами пробы почв были распределены на совокупности по литологии, гипсометрии, ландшафтам. Вероятно, в силу того, что пробы отбирались с учётом условий однородной среды (преимущественно невысокий рельеф, песчано-глинистый тип почв), эти факторы не оказали существенного влияния на распределение элементов (каких-либо существенных корреляционных связей не выявлено). Корреляционный анализ проведен по нескольким выборкам, характеризующим разные территориальные части Пермского края: общей выборки всех проб северной половины края; отдельно - восточной части (Предуральский прогиб и Западный Урал), северозападной части (платформенная часть), в последней выборке выделены Кудымкар-ский муниципальный район (с использованием дополнительных точек до уровня масштаба 1:200 000) и южная половина Пермского края. Коэффициенты парной корреляции (Кпк) по 27 элементам пока-
зывают различные связи между ними.
Анализ общей выборки проб северной половины края (891 точка), показывает очень сильную дифференцированность общего геохимического поля микроэлементов (что также хорошо видно в их площадном распределении). Об этом свидетельствуют преимущественно слабые корреляционные связи между элементами, вероятно, в силу их различной природы и различных факторов, действующих с различной интенсивностью на большой территории. В этой общей выборке по коэффициентам парной корреляции установлены 4 группы элементов со значительными положительными связями между собой: РЬ-А§ (имеют самый высокий Кпк =0,97); Си-Бп- 2п (Кпк =0,4-0,7); Си-Бп^ (Кпк =0,5-0,7); 2п- Сё (Кпк =0,7). Т1 очень слабо коррелирует с Со, 2г, №, Ве,У, Бс; Мп - с РЬ и А§. Сг слабо коррелирует с W и №>. Практически не коррелирует ни с чем Ва.
В выборке, охватывающей пробы северо-западной части Пермского края, установлены тоже 4 группы элементов, но с меньшими положительными связями между собой: РЬ-А§ (Кпк =0,8); Си-Бп (Кпк =0,4); Т1-Со (Кпк =0,4); Мп-Бг (Кпк =0,4). 2п очень слабо коррелирует с Сё, N1, Со. В выборке по Кудымкарскому району (260 точек) установлены 3 группы элементов со значительными положительными связями между собой: РЬ-2п-Бп-А§-Сё (особенно высокие связи 0,7-0,9 в подгруппе РЬ-Бп-А§); №-Со (Кпк =0,6); Т1-2г-№ (Кпк =0,4-0,5). Си имеет слабую связь с Оа, N1, Со, Сг, Ва. Практически не коррелирует ни с чем Мп [2].
В выборке, охватывающей пробы восточной части Пермского края, установлены 4 группы элементов со значительными положительными связями между собой: РЬ-А§-Мп (Кпк =0,5-0,99; практически абсолютно связаны между собой РЬ и А§); Си-Бп^-Сг (Кпк =0,4-0,8); Си-Бп^п (Кпк =0,4-0,8); №-Со (Кпк =0,5).
В выборке проб из южной половины Пермского края (839 точек), установлено 6 групп элементов со значительными по-
ложительными связями между собой: РЬ-2п-Мп (Кпк =0,5-0,6); РЬ-Бп (Кпк =0,6); Ni-Co-Cг (Кпк =0,4-0,8); Мг-ЯЪ (Кпк =0,4-0,5); Бг-Р-Се (Кпк =0,5-0,7); Ве-У-УЬ (Кпк =0,5-0,8). РЬ и А§ слабо коррелируют между собой (Кпк =0,2) в отличие от северных территорий. Практически так же, как и на севере края, не коррелируют ни с чем Ва и Мо.
Факторным анализом микроэлементов в почвах (32 переменных по пробам северо-западной части края за пределами промзон) выделено 5 главных факторов, охватывающих 70% общей дисперсии. Матрицы факторных нагрузок показывают вклад каждого фактора. Значение факторов можно проинтерпретировать следующим образом. Фактор 1 вносит самый большой вклад в суммарную дисперсию, характеризует накопление в почвах РЬ, N1, Со, Т1, 2п, Ве, № и (в меньшей степени) -V, Сг, 2г, Си, Ва, У. Данный фактор можно проинтерпретировать как «структурнотектонический» (многие пункты опробования входящих в него микроэлементов приурочены к зонам тектонических нарушений или пространственно совпадают с локальными положительными структурами). Фактор 5 обусловлен главным образом фосфором, оказывают небольшие положительные нагрузки Мо, Си, РЬ, Бп, Ва, 2п. Интерпретируется как «техногенный» (пункты опробования тяготеют к загрязненным участкам, населенным пунктам, сельскохозяйственным угодьям). Факторы 2 (V, Мо, Бс, Ве), 3 (Сг, 2г, Си, Ое, Оа) и 4 (Мп, N1, Со, Сг, Си) интерпретируются сложно, поскольку связанные с ними элементы имеют меньшие нагрузки, и обусловлены, вероятно, специфической специализацией блоков земной коры, не исключается антропогенное влияние. Все перечисленные факторы определены условно, в силу большой условности факторного анализа данной выборки, однако их необходимо учитывать.
В результате обработки всех данных были составлены карты по отдельным элементам (параметрические моноэле-ментные карты), интегральные карты гео-
химических полей, сводная карта литогеохимических аномалий.
В почвах горизонта «А» установлено 20 микроэлементов с превышением ПДК или ОДК (РЬ, 2п, Сё, Ве, Р, Аб, N1, Со, Сг, Мо, Си, БЬ, Мп, V, Ва, Бг, Бп, Т1, 2г, Оа).
Большинство литогеохимических аномалий имеют небольшую площадь или зафиксированы в отдельных пунктах опробования распространения, другие содержат обширные поля с превышением фона. Коррелируемость аномальных полей также различна. Одни аномалии изолированы, другие создают комплексные аномальные зоны и участки.
В пространственном отношении основные аномалии сгруппированы в 21 комплексную лито геохимическую (экологогеохимическую) аномальную зону (АЗ). Их пространственное размещение показано на рис. 1.
По степени площадного распространения в контурах аномальных зон элементы условно разделены на следующие группы: с распространением более 70% - элементы площадного очень широкого распространения; 50-70% - элементы площадного широкого распространения; 30-50% -элементы площадного распространения; 10-30% - элементы локального распространения; менее 10% - элементы точечного распространения.
1. Косинская АЗ расположена на северо-западе Пермского края в бассейне р.Косы (в пределах листов 0-40-1, II), в пределах Камского свода. Площадь аномалии 2579 км . Выделяется как площадная аномалия по Мп (1-6,7 ПДК, 50% площади АЗ), Си (1-9,1 ПДК, 50% площади АЗ), РЬ (1-3,3 ПДК, 50% площади АЗ), Сг (1-3,9 ПДК, 50% площади АЗ), Т1 (1-1,4 ПДК, 50% площади АЗ), Оа (1-3,0 ПДК, 40% площади АЗ), 2п (1-2,7 ПДК, 30% площади АЗ), Сё (10 ПДК, 30% площади АЗ). Локальное и точечное распространение имеют N1 (1-26,3 ПДК, 20% площади АЗ), Ва (1-9,6 ПДК, 10% площади АЗ), Со (1,2 ПДК, 3% площади АЗ), V (4,0 ПДК, 3% площади АЗ), Бг (1,7 ПДК, 3% площади АЗ).
Рис. 1. Комплексные литогеохимические аномальные зоны Пермского Приуралъя
2. Инъвинская АЗ определена в западной части Пермского края в бассейне р. Иньвы (в пределах листов 0-40-'УП, VIII). В структурно-тектоническом отношении расположена в южной части Камского свода и северной части Верхнекамской впадины с пересечением трех валов - Ко-чевского, Кудымкарского и Воскресенского. Площадь аномалии 3817 км2. Выделяется как площадная аномалия по Оа (1-3,0 ПДК, 100% площади АЗ), Си (1-4,5
ПДК, 80% площади АЗ), РЬ (1-13,3 ПДК, 50% площади АЗ), 2п (1-4,5 ПДК, 50% площади АЗ), Мп (1-2,0 ПДК, 30% площади АЗ), N1 (1-1,8 ПДК, 30% площади АЗ), Ва (1-1,6 ПДК, 30% площади АЗ), Т1 (1-2,0 ПДК, 30% площади АЗ), Сг (1-1,8 ПДК, 30% площади АЗ). Локальное и точечное распространение имеют Сё (10-30 ПДК, 5% площади АЗ), Р (3,5 ПДК, 5% площади АЗ). Ее формирование изображено на рис. 2.
Рис. 2. Фрагмент карты районирования геохимических полей Пермского Приуралъя. Инъвинская геохимическая аномальная зона
3. Чермозская АЗ расположена в запад-
ной части Пермского края в бассейне р. Чермоза, низовье р.Иньвы (в пределах листов 0-40-П, III, VIII, IX), на территории Висимской впадины, занимает Май-корскую валообразную зону. Площадь аномалии 2336 км2. Выделяется как площадная аномалия по Сг (1-1,8 ПДК, 95% площади АЗ), ва (1-2,0 ПДК, 90% площади АЗ), Мп (1-6,0 ПДК, 85% площади АЗ), РЬ (1-5,0 ПДК, 85% площади АЗ), Си (122,7 ПДК, 40% площади АЗ), Т1 (1-2,0 ПДК, 40% площади), (1-3,6 ПДК, 30%
площади АЗ), Сё (10,0 ПДК, 30% площади АЗ). Локальное и точечное распространение имеют N1 (1-1,3 ПДК, 10% площади АЗ), 8п (1,0 ПДК, 5% площади АЗ).
4. Яйвинская АЗ расположена в северовосточной части Пермского края в бассейне р. Яйвы, Глухой Вильвы (в пределах листов 0-40-1У, V). В структурно-
тектоническом отношении западная часть АЗ сформировалась в пределах Березниковского выступа Соликамской депрессии, восточная часть - Западно-Кизеловского вала Западно-Уральской зоны складчатости. Площадь аномалии 4667 км2. Выделяется как площадная аномалия по: РЬ (1-133,3 ПДК, 90% площади АЗ), Оа (1-2,0 ПДК, 80% площади АЗ), 7п (1-
4,5 ПДК, 50% площади АЗ), Си (1-30,3 ПДК, 30% площади АЗ), Мп (1-6,7 ПДК, 30% площади АЗ),Т1 (1-1,4 ПДК, 30% площади АЗ), Сё (10-130 ПДК, 30% площади АЗ). Локальное и точечное распространение имеют Сг (1-3,9 ПДК, 10% площади АЗ), N1 (1,0 ПДК, 10% площади АЗ), Р (3,5 ПДК, 5% площади АЗ), Ва (1-2,4 ПДК, 5% площади АЗ). Фрагмент западной части Яйвинской АЗ, где сформированы техногенные аномалии, изображен на рис. 3.
Геохимические аномалии
Техногенные аномалии Соликамско-Березниковского промузла РЬ
Яйвинская геохимическая аномальная зона
РЬ - 90 % ва - 80 % гп -50% Си - 30 % Мп - 30 % Ті - 30 % СсІ - 30 % Сг - 10% ІМІ -10% Ва - 5 % Р - 5%
Рис. 3. Фрагмент карты районирования геохимических полей Пермского Приуралъя. Западная часть Яйвинской геохимической аномальной зоны
5. Косъвинская АЗ сформировалась в восточной части Пермского края в бассейне р.Косьвы в среднем течении и р.Яйвы в низовьях (в пределах листа 0-40-X). В структурно-тектоническом отношении западная часть АЗ расположена в Предуральском краевом прогибе (южной части Соликамской депрессии в пределах южной части Уньвинского выступа, северо-восточной части Косьвинско-Чусовской седловины - Ольховской вало-образной зоны), восточная часть - в Западно-Уральской зоне складчатости (южной части Западно-Кизеловского вала). Площадь аномалии 3486 км . Выделяется как площадная аномалия по РЬ (1-6,7 ПДК, 90% площади АЗ), Сг (1-2,6 ПДК, 90% площади АЗ), Оа (1-2,0 ПДК, 80% площади АЗ), Мп (1-6,0 ПДК, 70% площади АЗ), Т1 (1-1,8 ПДК, 50% площади АЗ), 2п (1,4-6,4 ПДК, 50% площади Аз),Сё (10-80 ПДК, 50% площади АЗ), N1 (1-1,5 ПДК, 50% площади АЗ), Си (1-10,6 ПДК, 40% площади АЗ), 2г (1-1,7 ПДК, 30 % площади АЗ). Локальное распространение имеет Ва (1-1,5 ПДК, 10% площади АЗ).
6. Усъвинская АЗ расположена в северо-восточной части Пермского края в бассейне верховьев р.Усьвы и Косьвы (в пределах листов 0-40-^ XI, XVIII), практически полностью в пределах ЗападноУральской зоны складчатости и Центрально-Уральского поднятия. Площадь аномалии 4164 км . Выделяется как площадная аномалия по Оа (1-3,0 ПДК, 90% площади АЗ), РЬ (1-6,7 ПДК, 90% площади АЗ), 2п (1,4-4,5 ПДК, 90% площади АЗ), Сг (1-18,7 ПДК, 60% площади АЗ), Мп (1-2,7 ПДК, 60% площади АЗ), Сё (1080 ПДК, 30% площади АЗ), Т1 (1-1,4 ПДК, 30% площади АЗ), 2г (1-1,3 ПДК, 30 % площади АЗ). Локальное распространение имеют Си (1-24,3 ПДК, 15% площади АЗ), Ва (1-3,2 ПДК, 10% площади АЗ), Р (10-15 ПДК, 5% площади АЗ), N1 (1-1,3 ПДК, 5% площади АЗ), V (1,0 ПДК, 5% площади АЗ), Бп (3,3 ПДК, 3% площади АЗ).
7. Койвинская АЗ расположена в восточной части Пермского края в бассейне
р. Койвы в верхнем и среднем течении (в пределах листов O-40-XVII, XVIII), практически полностью в пределах ЗападноУральской зоны складчатости и Центрально-Уральского поднятия. Площадь аномалии 1768 км . Выделяется как площадная аномалия по Оа (1-3,0 ПДК, 90% площади АЗ), РЬ (1-6,7 ПДК, 80% площади АЗ), 2п (1,4-2,7 ПДК, 80% площади АЗ), Р (15 ПДК, 50% площади АЗ), Мп (14,0 ПДК, 50% площади АЗ), Сг (1-26,3 ПДК, 30% площади АЗ). Локально распространены Си (1-4,5 ПДК, 25% площади АЗ), Ва (1-3,2 ПДК, 10% площади АЗ), Т1 (1-1,4 ПДК, 5% площади АЗ), V (2,0 ПДК, 3% площади АЗ).
8. Среднечусовская АЗ находится в центрально-восточной части Пермского края в бассейне р. Чусовой, среднем течении р.Лысьвы (в пределах листов 0-40-XVI, XVII, XXIII). В структурнотектоническом отношении расположена в Предуральском краевом прогибе в пределах Юрюзано-Сылвинской депрессии и Западно-Уральской зоны складчатости. Площадь аномалии 3007 км . Выделяется как площадная аномалия по Оа (1-3,0 ПДК, 80% площади АЗ), 2п (1-9,1 ПДК, 80% площади АЗ), РЬ (1-3,3 ПДК, 70% площади АЗ), N1 (1-1,5 ПДК, 50% площади АЗ), Сг (1-5,3 ПДК, 50% площади АЗ), Мп (1-2,7 ПДК, 35% площади АЗ), Си (19,1 ПДК, 30% площади АЗ), Т1 (1-2,0 ПДК, 30% площади АЗ). Локально и точечно распространены Сё (10-30 ПДК, 25% площади АЗ), V (1-4,7 ПДК, 5% площади АЗ), Ва (1-1,6 ПДК, 5% площади АЗ), 2г (1-2 ПДК, 5% площади АЗ),
9. Обвинская АЗ расположена в центрально-западной части Пермского края в бассейне р. Обвы, в верховье р. Сивы и Лысьвы (в пределах листов 0-40-XIII). В структурно-тектоническом отношении западная часть АЗ находится в Верхнекамской впадине, восточная часть - в Рак-шинской седловине, южная часть пересекает Верещагинский вал. Площадь аномалии 1916 км . Выделяется как площадная аномалия по Р (5-15 ПДК, 100% площади АЗ), Оа (1-3,0 ПДК, 80% площади АЗ), РЬ
(1-1,3 ПДК, 70% площади АЗ), N1 (1-1,5 ПДК, 70% площади АЗ), 2п (1,4-1,8 ПДК, 50% площади АЗ), Си (1-1,5 ПДК, 30% площади АЗ). Локальное и точечное распространение имеют V (1-1,3 ПДК, 20% площади АЗ), Мп (1,0 ПДК, 5% площади АЗ), Бг (1,0 ПДК, 3% площади АЗ).
10. Добрянская АЗ сформировалась в центральной части Пермского края в бассейне рек Добрянки, Гаревая, Ласьва, в низовье р.Обвы (в пределах листов 0-40-XIV, XV). В структурно-тектоническом отношении расположена на стыке и в пределах крупных структур Русской плиты (Висимской впадины и Пермского свода) и Предуральского краевого прогиба (Косьвинско-Чусовской седловины), которые осложнены структурами 2-го порядка - Васильевской, Межевской и Ка-менноложской валообразными зонами. Площадь аномалии 2219 км . Выделяется как площадная аномалия по Р (5-15 ПДК, 100% площади АЗ), Оа (1-1,5 ПДК, 90% площади АЗ), N1 (1-1,5 ПДК, 90% площади АЗ), РЬ (1-1,3 ПДК, 85% площади АЗ), 2п (1,4-1,8 ПДК, 85% площади АЗ), Си (1-
1,5 ПДК, 60% площади АЗ). Локально распространены V (1-1,3 ПДК, 25% площади АЗ), Мп (1-1,3 ПДК, 20% площади АЗ).
11. Среднекамская АЗ расположена в центральной части Пермского края в бассейне р.Камы на участке от устья р.Чусовой до устья р.Нытвы (в пределах листов 0-40-:ИУ, XV, XX, XXI). В структурно-тектоническом отношении находится в основном в пределах Пермского свода, осложненного Краснокамским валом и Лобановской валообразной зоной. Площадь аномалии 3980 км . Выделяется как площадная аномалия по Р (5-10 ПДК, 100% площади АЗ), N1 (1-250 ПДК, 95% площади АЗ), Си (1-105 ПДК, 90% площади АЗ), Оа (1-3,0 ПДК, 80% площади АЗ), РЬ (1-1000 ПДК, 75% площади АЗ), V (1-1,3 ПДК, 40% площади АЗ), 2п (1,427,3 ПДК, 30% площади АЗ). Локально и точечно распространены Мп (1-3,3 ПДК, 15% площади АЗ), Сг (1-23,7 ПДК, 10% площади АЗ), Мо (1-100 ПДК, 5% площа-
ди АЗ), Ва (1,6 ПДК, 5% площади АЗ), Т1 (1-2,0 ПДК, 5% площади АЗ), Сё (10-1000 ПДК, 3% площади АЗ), Со (1-400 ПДК, 3% площади АЗ), Бп (3,3 ПДК, 3% площади АЗ).
12. Шаквинская АЗ расположена в центральной части Пермского края в бассейнах рек Шаквы, Кутамыш (в пределах листов 0-40^^ XVI, XXI, XXII). В структурно-тектоническом отношении -на стыке и в пределах крупных структур Русской плиты (Бымско-Кунгурской впадины) и Предуральского краевого прогиба (Юрюзано-Сылвинской депрессии), в северной части осложнена Веслянской валообразной зоной. Площадь аномалии 2437 км . Выделяется как площадная аномалия по Р (5-15 ПДК, 100% площади АЗ), N1 (1,5 ПДК, 100% площади АЗ), Оа (1-3,0 ПДК, 90% площади АЗ), РЬ (1-1,7 ПДК, 90% площади АЗ), Си (1-1,5 ПДК, 80% площади АЗ), 2п (1,4-2,7 ПДК, 70% площади АЗ), V (1-1,3 ПДК, 60% площади АЗ). Локальное и точечное распространение имеют Мп (1-2,0 ПДК, 25% площади АЗ), Мо (1-3 ПДК, 5% площади АЗ).
13. Верхнесылвинская АЗ расположена в юго-восточной части Пермского края в верховье р. Сылвы, бассейне р. Барда (в пределах листов O-40-XXII, XXIII). Площадь аномалии 1357 км . В структурнотектоническом отношении западная часть АЗ находится в Предуральском краевом прогибе в пределах Юрюзано-Сылвинской депрессии, восточная часть -в Западно-Уральской зоне складчатости. Выделяется как площадная аномалия по Оа (1-3,0 ПДК, 90% площади АЗ), Р (5-10 ПДК, 50% площади АЗ), N1 (1-2,3 ПДК, 50% площади АЗ), Си (1-1,4 ПДК, 40% площади АЗ),Сг (1-1,6 ПДК, 30% площади АЗ), 2п (1-3,6 ПДК, 30% площади АЗ), Мп (1-1,3 ПДК, 30% площади АЗ), V (1,0 ПДК, 30% площади АЗ). Локально распространены РЬ (1-3,3 ПДК, 25% площади АЗ), Т1 (1-2,0 ПДК, 20% площади АЗ).
14. Очерская АЗ расположена в югозападной части Пермского края в бассейне р. Очера, Сивы (в пределах листов О-40-XIX,XX). В структурно-тектоническом
отношении находится на стыке и в пределах Верхнекамской впадины (Кленовский выступ и Очерский вал) и Пермского свода (Осинский вал). Площадь аномалии 2837 км . Выделяется как площадная аномалия по Р (5-25 ПДК, 100% площади АЗ), Си (1-1,5 ПДК, 95% площади АЗ), Оа (1-2,0 ПДК, 90% площади АЗ), N1 (1-1,3 ПДК, 70% площади АЗ), РЬ (1,0 ПДК, 40% площади АЗ), 2п (1,4-1,8 ПДК, 30% площади АЗ). Локально распространен Мп (1,0 ПДК, 10% площади АЗ).
15. Иренъская АЗ расположена в центрально-южной части Пермского края в среднем течении р. Сылвы, бассейне р. Ирень (в пределах листов O-40-XXI, XXVII, XXVIII). В структурнотектоническом отношении находится в основном в пределах Бымско-Кунгурской впадины (Сосновский выступ, южная часть Мазунинской и Веслянской зон поднятий), южная часть - в пределах Башкирского свода, восточная - Предуральском краевом прогибе в пределах Юрюзано-Сылвинской депрессии. Площадь аномалии 4889 км . Выделяется как площадная аномалия по Р (5-150 ПДК, 100% площади АЗ), Оа (1-3,0 ПДК, 90% площади АЗ), N1 (1-2,5 ПДК, 90% площади АЗ), Си (1-3,0 ПДК, 80% площади АЗ), V (1-1,3 ПДК, 70% площади АЗ), РЬ (1-1,3 ПДК, 50% площади АЗ), 2п (1,4-9,1 ПДК, 40% площади АЗ). Локальное и точечное распространение имеют Мп (1-2,0 ПДК, 15% площади АЗ), Мо (2,0 ПДК, 3% площади АЗ), Бг (2,5 ПДК, 3% площади АЗ).
16. Тулвинская АЗ расположена в югозападной части Пермского края на левобережье Боткинского водохранилища, на правобережье р. Тулвы (в пределах листов O-40-XXV, XXVI). В структурнотектоническом отношении - на стыке и в пределах Верхнекамской впадины (Андреевский выступ) и Пермского свода (Осинский вал). Площадь аномалии 1527 км2. Выделяется как площадная аномалия по Р (5-10 ПДК, 100% площади АЗ), Оа (1-2,0 ПДК, 90% площади АЗ), V (1-1,3 ПДК, 80% площади АЗ), N1 (1-3,8 ПДК, 70% площади АЗ), РЬ (1-1,3 ПДК, 40%
площади АЗ), 2п (1,4-1,8 ПДК, 40% площади АЗ), Си (1-1,5 ПДК, 40% площади АЗ). Локально распространен Мп (1,0 ПДК, 10% площади АЗ).
17. Буйская АЗ расположена в югозападной части Пермского края в бассейне верхнего и среднего течения р. Буй (в пределах листов O-40-XXVI, XXXI, XXXII). В структурно-тектоническом отношении - на стыке южной части Верхнекамской впадины и северо-западной части Пермского свода. Площадь аномалии 2377 км2. Выделяется как площадная аномалия по Р (5-10 ПДК, 100% площади АЗ), N1 (1-
2,5 ПДК, 100% площади АЗ), V (1-1,3 ПДК, 90% площади АЗ), Оа (1-2,0 ПДК, 70% площади АЗ), РЬ (1,0 ПДК, 40% площади АЗ), Мп (1-2,0 ПДК, 30% площади АЗ). Локальное распространение имеют Си (1-1,5 ПДК, 20% площади АЗ), 2п (1,41,8 ПДК, 10% площади АЗ), Т1 (1,0 ПДК, 10% площади АЗ).
В северной части Пермского края по геохимическим материалам геологосъемочных работ выделены четыре крупные геохимические аномальные зоны: 18 -Веслянская АЗ (площадь 4042 км2), 19 -Северокамская АЗ (площадь 2632 км2), 20
- Березовская АЗ (площадь 4265 км2), 21 -Верхневишерская АЗ (площадь 7691 км2). В этих зонах фиксируются аномальные содержания в почвах РЬ, Сё, Сг, Си, Мп, Т1, 2г, Оа, Р, N1, Со и др. с площадным и локальным распространением. Необходимо отметить, что геохимические анализы этих материалов достаточно противоречивы и необходимы специальные исследования по опорным точкам с лабораторным контролем для уточнения параметров распределения. Тем не менее выделенные зоны реально существуют и подтверждаются многолетними исследованиями.
Генетическая природа геохимических аномальных зон в основном комплексная; с позиции экологии по преобладанию двух групп факторов (природных и техногенных) все аномальные зоны условно можно разделить на четыре группы: 1) преимущественно природные, 2) техногенно-природные, 3) природно-
техногенные, 4) преимущественно техногенные.
Основными факторами выделенных аномальных зон являются природные условия формирования геохимических полей - структурно-тектонические, неотек-тонические, литолого-петрографические, физико-географические, физико-химические, ландшафтные, гидрогеологические и другие. Поэтому высокий фон многих химических элементов в почвогрунтах, донных осадках, водах этих аномальных зон обеспечен всем комплексом природных условий. Выделенные литогеохимические аномалии подтверждаются гидрогеохимическими аномалиями. В подземных водах отмечено высокое среднее содержание брома и бора с формированием обширных аномальных зон. Установлены 14 микроэлементов, формирующих аномалии: региональные (В а, Мп, Т1), локальные (БЬ, Ве, Сё, V, Сг, N1, РЬ, Бг) и точечные (2п, Со, Мо).
Отмечается приуроченность всех основных геохимических аномалий к зонам тектонических нарушений глубинных разломов, некоторым локальным поднятиям, т.е. контролирующую роль в формировании геохимических аномальных зон играет структурно-тектонический фактор. Практически все крупные геохимические аномалии пространственно совпадают с зонами флюидопроницаемости, приуроченными к узлам пересечения рудоконтролирующих разрывных нарушений (которые прослеживаются в северовосточном направлении к ЦентральноУральскому поднятию), поэтому вероятна связь аномалий с месторождениями и ру-допроявлениями полезных ископаемых [6].
В платформенной части Пермского края особенно четко выражена Косинская АЗ (как по почвам, так и подземным водам), здесь же определены Иньвинская, Чермозская, Обвинская, Добрянская,
Среднекамская, Шаквинская, Верхнесыл-винская, Иреньская, Тулвинская, Веслян-ская, Березовская, Северокамская АЗ; в пределах Западно-Уральской зоны склад-
чатости и Центрально-Уральского поднятия - Верхневишерская, Яйвинская, Кось-винская, Усьвинская, Койвинская, Среднечусовская АЗ. В соответствии со схемой сейсмического районирования Среднего Урала (1998г.) практически все АЗ пространственно совпадают с сейсмоопасны-ми зонами, а некоторые из них - Чермозская, Добрянская, Шаквинская, Верхне-сылвинская, Яйвинская, Косьвинская, Усьвинская, Койвинская - попадают в контуры сейсмоопасных узлов 1-й категории.
Некоторые геохимические аномалии в пределах выделенных аномальных зон и отдельных аномалий вне пределов зон концентрируются в населённых пунктах, приурочены к автомобильным, железнодорожным, трубопроводным магистралям, промышленным, сельскохозяйственным и селитебным зонам и объектам. Это особенно выражено в трех аномальных зонах
- Среднекамской, Косьвинской и Среднечусовской, частично - в Яйвинской. В этих аномальных зонах наблюдается интенсивная техногенная концентрация химических элементов в пределах Пермско-Краснокамской, Кизеловско-Губахинской, Лысьвинско-Чусовской и Соликамско-Березниковской промзон.
Анализ отмеченных фактов позволил к преимущественно природным отнести Косинскую, Иньвинскую, Чермозскую, Усьвинскую, Койвинскую, Обвинскую, Добрянскую, Шаквинскую, Верхнесыл-винскую, Очерскую, Иреньскую, Тулвин-скую, Буйскую, Веслянскую, Северокамскую, Березовскую, Верхневишерскую геохимические аномальные зоны. К техногенно-природным отнесены Среднекамская, Косьвинская, Среднечусовская и частично Яйвинская геохимические аномальные зоны, при этом значительные их части в пределах промзон классифицируются как природно-техногенные. Собственно техногенные аномалии имеют в плане локальный мозаичный характер, к ним относятся техногенные загрязненные участки в пределах любых территорий и зон.
Таким образом, результаты геохимических исследований имеют теоретическое и прикладное значение в трех основных аспектах:
- для решения экологических задач регионального геоэкологического картирования и оценки направленности измене-
Библиографический список
1. Ибламинов Р.Г. Экологическая геохимия Пермского края - становление и перспективы // Проблемы минералогии, петрографии и металлогении. Научные чтения памяти П.Н. Чирвинского: сб. науч. статей/ Перм. ун-т. Пермь, 2007. Вып. 10. С. 306-313.
2. Копылов И.С. и др. Составление ландшафтно-геохимической карты Пермской области масштаба 1:500 000 / Перм. филиал ФГУ «ТФИ по Приволжскому федеральному округу». Пермь, 2004. 132 с.
3. Копылов И.С., Баранов Е.В., Батов A.A. Региональные геоэкологические и геохимические исследования территории КПАО // Эколого-экономические проблемы и пути их решения: матер. межрегион.
ния геологической среды;
- для оценки геодинамических (неотек-тонических) условий;
- для прогнозной оценки перспектив территории, связанных с комплексом полезных ископаемых.
науч.-практ. конф. Кудымкар, 2000. С. 1124.
4. Краткий справочник по геохимии/ Г.В.
Войткевич, А.Е. Мирошников,
A.C. Поваренных, В.Г. Прохоров. М.: Недра, 1977. 184 с.
5. Овчинников Л.Н. Прикладная геохимия. М.: Недра, 1990. 248 с.
6. Тихонов А.И., Копылов И.С. Изотопногидрогеохимический метод и перспективы его использования для поисков коренных месторождений алмазов на территории Пермской области // Проблемы минералогии, петрографии и металлогении. Научные чтения памяти П.Н. Чирвинского: сб. науч. статей / Перм.ун-т. Пермь,2004. Вып. 6. С. 187-192.
Specifics of Geochemical Fields and Litho-geochemical Anomal Zones of the Western Urals and Pre-Urals
I.S. Kopylov
Perm State University, 614990, Perm, Genkelya, 4. E-mail: [email protected]
In the article results of geochemical mapping on the Western Urals are resulted. Laws of chemical elements distribution in soils are studied. 21 geochemical anomaly zones, which have great value for searches of mineral deposits and geoecological estimation, are allocated and characterized.
Key words: geochemical mapping, elements, anomaly zones, Perm krai.
Рецензент - кандидат геолого-минералогических наукА.Г. Попов
