Генезис озерных месторождений сапропеля

Сапропель - осадки пресноводных водоемов, образующиеся из отмерших растительных и животных организмов, минеральных веществ биохимического и геохимического происхождения и минеральных компонентов привносного характера, имеющие зольность не более 85%.

Самые верхние неуплотненные сильно обводненные сапропелеобразующие слои озерных отложений, носят название пелогена (взвесь мощностью от 5 до 30см). Они заселены донными организмами (личинками насекомых, червями, моллюсками и особенно микроорганизмами), которые обеспечивают интенсивное развитие биохимических и физико-химических процессов формирования сапропелей.

Поскольку жизнь пресноводных озер активизируется в теплое время года, а зимой замирает, сапропелевые отложения имеют характер годичных наслоений, которые зачастую хорошо заметны.

При этом, за счет механического осаждения взвеси, пелоген преобразуется в слой сапропелевых отложений со средней мощностью в 1мм. Сапропелевые отложения являются ископаемой ресурсной составляющей пресноводных озер.

Закономерности формирования сапропелевых отложений в озерах обусловлены геологическими, геоморфологическими, гидрогеологическими и климатическими условиями, характером и размерами водосборной площади, морфометрией озерной котловины т. п. Одним из решающих факторов в развитии озер является процесс осадкообразования, который, действуя постоянно и односторонне, ведет к постепенному обмелению озер и накоплению сапропелевых отложений.

По условиям залегания сапропелевые отложения делятся на два типа:

Открытые встречаются в различного рода озерах, на дне которых образуются разнообразные виды сапропелей. Это развивающиеся отложения с открытой водной поверхностью, над которой имеется лишь слой воды. Ежегодно на поверхность сапропелевых отложений поступает новая порция органического и минерального материала, за счет чего происходит увеличение их мощности (стадия седиментогенеза).

Погребные обычно залегают в основании торфяной залежи под слоем торфа. Встречаются также сапропелевые отложения, погребенные под минеральными наносами. Они полностью прекратили свой рост, уплотняются и обезвоживаются. Стадия седиментогенеза отсутствует, и формируется процесс диагенеза. К погребенному типу можно относить и такие сапропелевые отложения, если площадь остаточных озер невелика по сравнению с общей площадью таких отложений.

Возраст сапропелевых отложений в современных озерах и болотах не превышает, как это установлено данными споропыльцевого анализа и определением абсолютного возраста по С14, 12 тыс. лет.

По месторасположению в рельефе выделяются три геоморфологические группы сапропелевых отложений:

Сапропелевые отложения пойм встречаются в пойменных озерах, преимущественно эрозионно-речного происхождения. Это обычно маленькие озера удлиненной и изогнутой формы (старицы реки). Сюда же относят и озера пойменно-притеррасного залегания.

Сапропелевые отложения высоких террас и зандровых равнин образовались в древнепойменных и остаточно-ледниковых озерах, которые располагались в основном среди древнеаллювиальных и флювиогляциальных (водно-ледниковых) песчаных отложений. Низкие песчаные берега озер быстро зарастали и заторфовывались.

Благодаря слабым уклонам поверхности и бедным песчаным почвам в озера поступало мало биогенных элементов и кластического материала.

Сапропелевые отложения холмисто-моренного ландшафта преимущественно встречаются в озерах ледниково-аккумулятивного происхождения, которые остались послетаяния ледника в многочисленных котловинах, понижениях и западинах моренного рельефа. В целом для сапропелевых отложений моренного ландшафта характерна повышенная, минерализация за счет интенсивного привноса кластического материала с крутых склонов берегов, сложенных легко размываемыми суглинистыми породами. Холмисто-моренная равнина последнего валдайского (осташковского) оледенения имеет значительное количество озер (озерность 2-2%). Озерные котловины располагаются в понижениях между моренными грядами и на склонах холмов, имея округлую или удлиненную форму.

Образование сапропелевых отложений целиком и полностью связано и обусловлено характером водоема, в котором они образуются, и представляет собой сложный процесс биохимического, химического, физического и геологического порядка, а их состав отличается большим разнообразием.

По содержанию полезных макро- и микроэлементов, особенно усвояемых форм азота, наличию физиологически активных веществ и биостимуляторов роста, сапропели являются ценным органо-минеральным удобрением и минерально-витаминной подкормкой всех групп сельскохозяйственных животных и птиц. Особую ценность представляют известковистые сапропели, использование которых приводит к нейтрализации кислых почв с одновременным обогащением их органическим веществом и полезными минеральными компонентами.

Сложные микробиологические, биохимические и механические процессы, протекающие при генезисе сапропеля, обуславливают большое разнообразие его вещественного состава. В составе органической массы сапропелей присутствуют водорастворимые, легко- и трудногидролизуемые вещества, гуминовые, гиматомелановые и фульвокислоты, широкий спектр аминокислот, Сахаров, пептиды, целлюлоза, лигнин, липиды, каротиноиды, ксантофилы, спирты, кетоны, карбоновые кислоты, производные хлорофилла, алкалоидов, металлопорфирины, фосфолипиды, витамины, ферменты, антибиотики, стероидные соединения. Значительна доля микроэлементов: Ni, V, Си, Ti, Zr, AI, Fe, Co, Mo, W, Ge, Ga, La, большинство из которых связаны в форме металлоорганических комплексов.

Огромная роль в образовании сапропелевых отложений принадлежит микроорганизмам.

Органическое вещество сапропелей состоит не только из образований самого озера, но пополняется и за счет поступлений с водосбора в виде истинных и коллоидных растворов. Кроме того, накопление минеральных веществ происходит за счет выпадения из раствора кристаллических солей под влиянием геохимических процессов и в результате жизнедеятельности водных организмов. Таким образом, в итоге сложных физических, химических и биологических процессов сапропель оказывается обогащенным, помимо собственно органического вещества, кальцием, фосфором, железом, микроэлементами и физиологически активными веществами.

В соответствии с действующей классификацией все природное разнообразие сапропелевых отложений делится на три типа, шесть классов и 19 видов.

Тип сапропеля определяет генезис его образования: биогенный - отложение осадка происходит преимущественно за счет отмирания растительного и животного мира самого озера; кластогенный - осадок формировался при господствующей роли привноса терригенного материала и смешанный - когда наряду с биогенной массой в формировании осадка значительная роль принадлежит геохимическим процессам.

Изученность сапропелевого фонда в России весьма недостаточна. Сегодня можно говорить лишь о прогнозных запасах, исходя из количества озер, среднестатистических данных по толщине отложений и отношению площади, занимаемой сапропелем, к величине зеркала озер. Приоритетные направления использования торфа и сапропеля складывались за достаточно большой отрезок времени (более 100 лет). Однако, наряду с традиционными направлениями использования данных ресурсов, все больший практический интерес приобретают принципиально новые наукоемкие направления.

В настоящее время существует множество определений болота, дан­ных в разные годы известными болотоведами. На современном этапе развития исследований с учетом ра­нее данных определений болото рассматривается как географический ландшафт, который возникает и развивается под влиянием факторов сре­ды и растительности, характеризуется постоянной или периодической из­быточной влажностью, гидрофильностью надпочвенного растительного покрова, особым типом почвообразовательного процесса, накоплением торфа мощностью не менее 30 см в неосушенном состоянии и 20 см - в осушенном виде. Болота - сложная развивающаяся экосистема, участ­вующая в гидрологическом и биологическом балансе территории; особый тип биома, промежуточный между сушей и водоемом.

В этой связи Тверская область не является исключением. На ее терри­тории общей площадью 84,1 тыс. км² болота занимают немногим более 6 %, часть из них составляют осушенные и выработашгые площади (20,3 тыс. га). При этом в количественном отношении доминируют низин­ные болота, а по занимаемой площади и запасам торфа – верховые. Переходные болота по заболоченности территории составляют 0,4 %. Болота с залежью переходного и смешанного типов имеют ограни­ченное распространение.

Биогенное осадконакопление на континенте в водной среде пре­сноводных водоемов происходит при непосредственном участии активного сапропелеобразующего слоя (пелогена), в основном за счет жизнедеятель­ности фитопланктона и водной растительности, в результате чего форми­руются слои сапропелевых отложений. Сапропелевая залежь также пред­ставляет природное полезное ископаемое - образование в форме геоло­гического тела (озерное месторождение сапропеля)

Современные болотные и озерные (аквальные) ландшафты Тверской области - результат направленного процесса развития природы и климата в послеледниковое время, начиная с раннего голоцена. Этот процесс, не прекращающийся в течение всего послеледниковья, привел к перераспре­делению соотношения озер, лесов и болот, процессов почвообразования, а накопившиеся торфяные отложения не только сгладили первоначальный рельеф, но и изменили гидрогеологический режим территории. В соответ­ствии с ландшафтно-морфологичсскими условиями количественные и ка­чественные характеристики болотных ландшафтов формируются в услови­ях сложного взаимодействия самых различных по происхождению при­родных факторов. Даже болота, расположенные в одинаковых климатиче­ских условиях, но имеющие разные характеристики геолого-геоморфоло­гического строения минерального субстрата, его генезиса, местоположе­ния в рельефе, характера водно-минерального питания, типа болотного почвообразования, могут отличаться не только развитием болотообразовательного процесса, но и условиями торфонакопления. В зависимости от меняющегося воздействия тех или иных природных факторов процесс бо­лотного и озерного почвообразования может приобретать определенную направленность, что в итоге приводит как к формированию различных ви­дов торфяных и сапропелевых отложений, так и смене одного вида отло­жений другим.

Поэтому изучение связи ресурсов болот и пресноводных озер с ландшафтно-морфологическими характеристиками территорий, ис­следование и формирование болотных и аквальных ландшафтов в опреде­ленной физико-географической обстановке имеют большое научное и практическое значение. Природные ресурсы за счет специфики геосистем образуют многообразные территориальные сочетания, определяющие природноресурсный потенциал территории как на региональном уровне, так и в пределах отдельного административного района формируют некоторый предельный запас производственных ресурсов и теоретически доступны для использования и в настоя­щее время, и в отдаленной перспективе. Геосистемный подход раскры­вает новые закономерности биогенного осадконакопления наземных ландшафтов. В их составе, как и во многих регионах РФ, фитогенные при­родные объекты биотопной группы формируют местную сырьевую базу для создания, развития и совершенствования производственного потен­циала и являются неотъемлемой частью системы использования того или иного вида сырья по целому ряду приоритетных направлений хозяйствен­ной, рекреационной и природоохранной деятельности Тверской области.

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: