ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МЕНДЕЛЕЕВСКОГО ЗОЛОТОРУДНОГО ПОЛЯ (О-ОВ КУНАШИР)
|
Реферат 3
Введение 4
Глава 1. Общая часть 6
1.1 Физико-географические условия 6
1.2. Ландшафтно-геоморфологические условия 12
1.3. Геологическая изученность 16
1.4. Геологическое строение района 19
1.5. Стратиграфия 19
1.6. Магматизм 22
1.7. Тектоника 24
1.8. Гидротермально-метасоматические образования 26
1.9. Полезные ископаемые 28
Глава 2. Специальная часть 37
2.1 Определение петрохического типа коллекции образцов пород Камуйской партии по
результатам силикатного анализа 37
2.2 Выводы по результатам проведения аналитики 53
2.3 Изучение элементного состава сульфидных руд северо-восточного гидросульфатарного поля 53
2.4 Шлиховой метод поиска рудных минералов и их коренных источников 56
2.5 Полуколичественный анализ шлихов 56
2.6 Методика проведения донного опробования по потокам рассеяния 60
2.7 Проверка закона распределения. Расчет основных статистических показателей.
Фоновые и аномальные значения геохимических показателей донных отложений рек Менделеевской площади. Общая оценка состояния водных объектов 61
2.8 Краткая характеристика аномальных геохимических полей Менделеевской площади . 64
2.9 Эколого-геологическое состояние территории 75
Список литературы 79
Приложение 1 - Государственная геологическая карта (лист K-55-II, L-55-XXXII Южно-Курильск) Приложение 2 - Государственная геологическая карта (лист K-55-II, L-55-XXXII Южно-Курильск) карта полезных ископаемых и закономерностей их размещения
Введение 4
Глава 1. Общая часть 6
1.1 Физико-географические условия 6
1.2. Ландшафтно-геоморфологические условия 12
1.3. Геологическая изученность 16
1.4. Геологическое строение района 19
1.5. Стратиграфия 19
1.6. Магматизм 22
1.7. Тектоника 24
1.8. Гидротермально-метасоматические образования 26
1.9. Полезные ископаемые 28
Глава 2. Специальная часть 37
2.1 Определение петрохического типа коллекции образцов пород Камуйской партии по
результатам силикатного анализа 37
2.2 Выводы по результатам проведения аналитики 53
2.3 Изучение элементного состава сульфидных руд северо-восточного гидросульфатарного поля 53
2.4 Шлиховой метод поиска рудных минералов и их коренных источников 56
2.5 Полуколичественный анализ шлихов 56
2.6 Методика проведения донного опробования по потокам рассеяния 60
2.7 Проверка закона распределения. Расчет основных статистических показателей.
Фоновые и аномальные значения геохимических показателей донных отложений рек Менделеевской площади. Общая оценка состояния водных объектов 61
2.8 Краткая характеристика аномальных геохимических полей Менделеевской площади . 64
2.9 Эколого-геологическое состояние территории 75
Список литературы 79
Приложение 1 - Государственная геологическая карта (лист K-55-II, L-55-XXXII Южно-Курильск) Приложение 2 - Государственная геологическая карта (лист K-55-II, L-55-XXXII Южно-Курильск) карта полезных ископаемых и закономерностей их размещения
Данная магистерская диссертация выполнена на основе материалов, собранных автором в период прохождения производственной практики в ООО «Сах ГРЭ» (Остров Сахалин, Сахалинская область) в центральной части острова Кунашир в составе Кунаширской партии. ОАО «СахГРЭ» занимается проектами в рамках государственной программы по геологическому доизучению территории Российской Федерации. Основную часть работы занимают проекты геолого-съёмочного и разведочного характера для выявления вторичных геохимических ореолов рассеяния элементов рудных полезных ископаемых.
Актуальность. Экологическая геохимия является сравнительно новым направлением геохимии. Первое в России учебное пособие А. В. Мананкова «Основы экологии» было издано в 1998 году. Позже, в 2000 году был издан учебник В.А. Алексеенко «Экологическая геохимия». Объектом исследований экологической геохимии является природная и техногенная миграция элементов, экогеохимические параметры руд, изучение аномальных концентраций элементов, ореолов рассеяния и их воздействие на биоту. В перспективе эти исследования помогут анализировать вред окружающей среде в районах вулканической активности, производить поиск закономерностей миграции химических элиментов путем проведения мониторинга природных объектов на локальном и региональном уровнях.
В процессе полевых работ была собрана коллекция руд гидросольфатарного поля (4 образца) и три шлихо-геохимические пробы по потокам рассеяния Менделеевского рудного поля (3 пробы).
Объект исследования - база данных литогеохимии по потокам рассеяния, шлихогеохимические пробы, сколковые геохимические пробы сульфидных руд, результаты силикатного анализа пород района.
Цель: Геоэкологическая оценка состояния Менделеевской площади.
Задачи: 1. Сбор литогеохимических данных масштаба 1:25 000 для проведения экогеохимической оценки состояния донных отложений долин водотоков Менделеевской площади.
2. Статистическая оценка и установление петрохимического типа пород по результатам силикатного анализа.
3. Проведение полуколичественного анализа шлихо-геохимических проб.
4. Изучение элементного состава сульфидных руд северо-восточного гидросольфатарного поля.
Научная новизна данного проекта:
1. Построена геолого-литогеохимическая модель Менделеевской площади с применением ГИС технологий, выявлением поэлементных и комплексных аномальных геохимических полей по 14 элемнтам.
2. Установлен петрохимический тип пород.
3. Установлен химический и минеральный состав пирит-марказитовых руд
Менделеевского золоторудного поля.
4. Проведение полуколичественного анализа шлиховых проб с описанием выявленных знаков золота, позволяет сделать вывод о том, что под экранирующими лавами богатырской свиты в доль кольцевого разлома контролирующий склоны Вулкана Менделеева возможны промышленные запасы золота.
Практическая значимость. 1. Геолого-литогеохимическая модель может послужить в дальнейшем проведению как геоэкологических иследований, так и геолого-разведочных работ.
2. Проведенные исследования позволяют оценить экогеохимические особенности в пределах долин ручьев.
3. Определены фоновые содержания химических элементов в пределах Менделеевского участка.
4. Выявлены и окантурены аномальные геохимические поля.
5. Произведена геоэкологическая оценка состояния участка.
5. Изучен минеральный состав шлихо-геохимических проб с описаниями зерен золота.
Защищаемые положения.
1. Эко-геохимические параметры донных осадков долины ручья Четверикова, реки Лесной, ее нижних притоков превышают фоновые показатели по тяжелым металам.
2. В пределах Вулкана Менделеева и Горячего пляжа выделяется аномальное геохимическое поле, обусловленное постмагматическими вулканогенно-гидротермальными процессами.
Актуальность. Экологическая геохимия является сравнительно новым направлением геохимии. Первое в России учебное пособие А. В. Мананкова «Основы экологии» было издано в 1998 году. Позже, в 2000 году был издан учебник В.А. Алексеенко «Экологическая геохимия». Объектом исследований экологической геохимии является природная и техногенная миграция элементов, экогеохимические параметры руд, изучение аномальных концентраций элементов, ореолов рассеяния и их воздействие на биоту. В перспективе эти исследования помогут анализировать вред окружающей среде в районах вулканической активности, производить поиск закономерностей миграции химических элиментов путем проведения мониторинга природных объектов на локальном и региональном уровнях.
В процессе полевых работ была собрана коллекция руд гидросольфатарного поля (4 образца) и три шлихо-геохимические пробы по потокам рассеяния Менделеевского рудного поля (3 пробы).
Объект исследования - база данных литогеохимии по потокам рассеяния, шлихогеохимические пробы, сколковые геохимические пробы сульфидных руд, результаты силикатного анализа пород района.
Цель: Геоэкологическая оценка состояния Менделеевской площади.
Задачи: 1. Сбор литогеохимических данных масштаба 1:25 000 для проведения экогеохимической оценки состояния донных отложений долин водотоков Менделеевской площади.
2. Статистическая оценка и установление петрохимического типа пород по результатам силикатного анализа.
3. Проведение полуколичественного анализа шлихо-геохимических проб.
4. Изучение элементного состава сульфидных руд северо-восточного гидросольфатарного поля.
Научная новизна данного проекта:
1. Построена геолого-литогеохимическая модель Менделеевской площади с применением ГИС технологий, выявлением поэлементных и комплексных аномальных геохимических полей по 14 элемнтам.
2. Установлен петрохимический тип пород.
3. Установлен химический и минеральный состав пирит-марказитовых руд
Менделеевского золоторудного поля.
4. Проведение полуколичественного анализа шлиховых проб с описанием выявленных знаков золота, позволяет сделать вывод о том, что под экранирующими лавами богатырской свиты в доль кольцевого разлома контролирующий склоны Вулкана Менделеева возможны промышленные запасы золота.
Практическая значимость. 1. Геолого-литогеохимическая модель может послужить в дальнейшем проведению как геоэкологических иследований, так и геолого-разведочных работ.
2. Проведенные исследования позволяют оценить экогеохимические особенности в пределах долин ручьев.
3. Определены фоновые содержания химических элементов в пределах Менделеевского участка.
4. Выявлены и окантурены аномальные геохимические поля.
5. Произведена геоэкологическая оценка состояния участка.
5. Изучен минеральный состав шлихо-геохимических проб с описаниями зерен золота.
Защищаемые положения.
1. Эко-геохимические параметры донных осадков долины ручья Четверикова, реки Лесной, ее нижних притоков превышают фоновые показатели по тяжелым металам.
2. В пределах Вулкана Менделеева и Горячего пляжа выделяется аномальное геохимическое поле, обусловленное постмагматическими вулканогенно-гидротермальными процессами.
Эколого-геологическая обстановка центральной части острова Кунашир определяется природно-климатическими факторами при крайне незначительном влиянии антропогенных факторов воздействия на окружающую среду. К числу негативных антропогенных факторов относятся: выбросы ГеоТЭС, загрязнение береговой линии охотоморского побережья бытовыми отходами приливно-отливными процессами; тихоокеанского побережья в районе порта Южнокурильск, вышедшими из строя кораблями; загрязнение бытовыми отходами туристических троп, ручьев, природного памятника Мыса Столбчатого и грязевых термальных источников в пределах заповедника Южнокурильского и мыса Горячий Пляж.
Исследуемая территория относится к 10-бальной сейсмоопасной зоне на всех картах общего и детального сейсмического районирования (ОСР-97 a,b,c и ДСР-97). Кроме того, стоит отметить, что участок является цунамиопасным.
Техногенные ландшафты
К техногенным ландшафтам относятся незначительные по площади селитебные территории и сеть автомобильных грунтовых дорог. Источниками загрязнения почв и вод для городских и сельских агломераций являются склады горючесмазочных материалов, животноводческие фермы, свалки, карьеры.
Характеристика устойчивости ландшафтов
Низкая устойчивость природных ландшафтов обусловлена, в первую очередь, высокой вероятностью (1 раз за 50 лет) проявлениями опасных природных явлений, а также широким развитием осыпей, оползней, обвалов (преимущественно вдоль побережий участка) и высокой сейсмической активностью региона.
Эколого-геологические условия
Районирование территории по эколого - геологическим условиям отображает оценку экологической ситуации в зависимости от опасных природных явлений, степени геохимического загрязнения и техногенной нарушенности ландшафта.
Опасные природные явления объединяют семь основных факторов: сейсмоопасность, вулкано- и лахароопасность, лавиноопасность, селеопасность, развитие эрозионных и оползневых процессов, цунамиопасность, экогеохимическая обстановка.
Сейсмоопасность. Согласно карты сейсмического районирования Курильские острова относятся к 10-ти бальной зоне сейсмичности. В центральной части участка проведения работ расположен действующий Вулкан Менделеева и только по одному этому фактору 75
территория может быть отнесена к катастрофической. Часто землетрясения сопровождаются обвалами, оползнями, селями, вулканическими извержениями, цунами. На юго-западном склоне, вблизи поселка Менделеево, расположен аэродром.
Расположение вдоль береговой линии Тихоокеанского побережья административного центра Южно-Курильск цунамиопасно. Высота отдельных всплесков может достигать 25-50 м с проникновением в глубину острова до 1 км. Повторяемость сильных цунами (более 4 м) для Тихоокеанского побережья оценивается раз в 50-100 лет.
Вулкано - и лахароопасность.
К лахароопасным участкам отнесены долины рек и ручьев, имеющие бассейны в вулканоопасных зонах. Они являются наиболее вероятными путями передвижения возможных грязевулканических потоков.
Селеопасность. Сели (грязекаменные потоки) образуются при выпадении большого количества атмосферных осадков в осенний, менее летний периоды в местах распространения слаболитифицированных и аргиллизированных пород.
Эрозионные и оползневые процессы (обвалы, осыпи, оползни) возникают, главным образом, при морской абразии, эрозии и денудации пород. Наглядным примером может служить абразивный берег мыса столбчатого.
Экогеохимическая обстановка изучена только в долинах водоемов по содержанию 6 элементов. Степень концентрации элементов-загрязнителей для донных осадков определена по отношению к местному фону.
Точечные геохимические аномалии свинца, цинка, меди, кобальта, бария приурочены к пунктам минерализации либо обусловлены природными геохимическими особенностями коренного фундамента, либо связаны с постмагматическими процессами вулкана Менделеево, осуществляющих привнос токсичных элементов таких как медь, цинк, ванадий, кобальт, барий. В пределах Вулкана Менделеево выделяется комплексное аномальное геохимическое поле, обусловленное привносом вещества поздневулканическими вулканогенно-гидротермальными процессами на склонах вулкана в пределах гидросольфатарных полей.
Эколого-геологическое районирование.
В заповедниках и охранных зонах водозаборов хозяйственная деятельность запрещена.
Районирование и имеющийся материал позволяют сделать прогноз ухудшения эколого-геологической обстановки на локальных площадях, к которым относятся:
- площади городских агломераций, где процессы загрязнения необратимы (изменение рельефа, условий формирования и загрязнения подземных вод, образование техногенных грунтов, изменение поверхностного стока, не санкционированные свалки) с перспективой возникновения кризисных ситуаций;
- зоны повышенной сейсмической активности с возможной магнитудой 9 баллов и более;
- площади с интенсивно развитыми овражно- оползневыми процессами;
- узколинейные зоны активного клифа и цунамиопасного побережья, представляющие собой опасную и динамичную среду;
- район современной вулканической деятельности, представляющие серьезную и непредсказуемую опасность для окружающих ландшафтов.
Не стоит забывать, что только по сейсмоопасности вся территория может быть отнесена к катастрофической.
На острове природоохранной территорией областного значения являются: государственный заповедник «Курильский» (о. Кунашир).
С целью рационального использования, прогноза и охраны окружающей среды рекомендуется организация мониторинга по прогнозу землетрясений, цунами, извержений вулканов и экзогенных процессов.
Оценка перспектив района
Извлечение химических элементов и их соединений из термальных вод может иметь промышленное значение. Кроме того, есть возможность использования глубинных терм Горячего Пляжа для теплофикации и выработки электроэнергии района. Промышленные залежи серы как на исследуемом участке, так и на остальных островах в данный момент не разрабатываются. Этот вид полезного ископаемого может использоваться для нужд химической промышленности. Запасы серы в 1948 году были подсчитаны Г. М. Власовым. Общее количество на всех трех гидросольфатарных полях оценивается 27.000 тонн. Лечебные грязи и термальные воды Кунашира широко использавались в лечебнооздоровительных целях вплоть до начала 90-х годов. В данный момент поток туристов резко сократился, что объясняется сложностью допуска в погран-зону и отсутствием инфраструктуры. Развитие отрасли туризма на острове не только желательно, но и необходимо. Водопады, термальные источники, вулканы, лечебные грязи, эндемики флоры неизменно привлекают «диких туристов», следы посещения которых неизменно увеличиваются на туристических тропах и памятниках природы. При должном уровне 77
организации и наличии профессиональных инструкторов возможны следующие виды туризма: спортивно-экстримальный, научный, экологический, ботанический, лечебно
оздоровительный.
Исследуемая территория относится к 10-бальной сейсмоопасной зоне на всех картах общего и детального сейсмического районирования (ОСР-97 a,b,c и ДСР-97). Кроме того, стоит отметить, что участок является цунамиопасным.
Техногенные ландшафты
К техногенным ландшафтам относятся незначительные по площади селитебные территории и сеть автомобильных грунтовых дорог. Источниками загрязнения почв и вод для городских и сельских агломераций являются склады горючесмазочных материалов, животноводческие фермы, свалки, карьеры.
Характеристика устойчивости ландшафтов
Низкая устойчивость природных ландшафтов обусловлена, в первую очередь, высокой вероятностью (1 раз за 50 лет) проявлениями опасных природных явлений, а также широким развитием осыпей, оползней, обвалов (преимущественно вдоль побережий участка) и высокой сейсмической активностью региона.
Эколого-геологические условия
Районирование территории по эколого - геологическим условиям отображает оценку экологической ситуации в зависимости от опасных природных явлений, степени геохимического загрязнения и техногенной нарушенности ландшафта.
Опасные природные явления объединяют семь основных факторов: сейсмоопасность, вулкано- и лахароопасность, лавиноопасность, селеопасность, развитие эрозионных и оползневых процессов, цунамиопасность, экогеохимическая обстановка.
Сейсмоопасность. Согласно карты сейсмического районирования Курильские острова относятся к 10-ти бальной зоне сейсмичности. В центральной части участка проведения работ расположен действующий Вулкан Менделеева и только по одному этому фактору 75
территория может быть отнесена к катастрофической. Часто землетрясения сопровождаются обвалами, оползнями, селями, вулканическими извержениями, цунами. На юго-западном склоне, вблизи поселка Менделеево, расположен аэродром.
Расположение вдоль береговой линии Тихоокеанского побережья административного центра Южно-Курильск цунамиопасно. Высота отдельных всплесков может достигать 25-50 м с проникновением в глубину острова до 1 км. Повторяемость сильных цунами (более 4 м) для Тихоокеанского побережья оценивается раз в 50-100 лет.
Вулкано - и лахароопасность.
К лахароопасным участкам отнесены долины рек и ручьев, имеющие бассейны в вулканоопасных зонах. Они являются наиболее вероятными путями передвижения возможных грязевулканических потоков.
Селеопасность. Сели (грязекаменные потоки) образуются при выпадении большого количества атмосферных осадков в осенний, менее летний периоды в местах распространения слаболитифицированных и аргиллизированных пород.
Эрозионные и оползневые процессы (обвалы, осыпи, оползни) возникают, главным образом, при морской абразии, эрозии и денудации пород. Наглядным примером может служить абразивный берег мыса столбчатого.
Экогеохимическая обстановка изучена только в долинах водоемов по содержанию 6 элементов. Степень концентрации элементов-загрязнителей для донных осадков определена по отношению к местному фону.
Точечные геохимические аномалии свинца, цинка, меди, кобальта, бария приурочены к пунктам минерализации либо обусловлены природными геохимическими особенностями коренного фундамента, либо связаны с постмагматическими процессами вулкана Менделеево, осуществляющих привнос токсичных элементов таких как медь, цинк, ванадий, кобальт, барий. В пределах Вулкана Менделеево выделяется комплексное аномальное геохимическое поле, обусловленное привносом вещества поздневулканическими вулканогенно-гидротермальными процессами на склонах вулкана в пределах гидросольфатарных полей.
Эколого-геологическое районирование.
В заповедниках и охранных зонах водозаборов хозяйственная деятельность запрещена.
Районирование и имеющийся материал позволяют сделать прогноз ухудшения эколого-геологической обстановки на локальных площадях, к которым относятся:
- площади городских агломераций, где процессы загрязнения необратимы (изменение рельефа, условий формирования и загрязнения подземных вод, образование техногенных грунтов, изменение поверхностного стока, не санкционированные свалки) с перспективой возникновения кризисных ситуаций;
- зоны повышенной сейсмической активности с возможной магнитудой 9 баллов и более;
- площади с интенсивно развитыми овражно- оползневыми процессами;
- узколинейные зоны активного клифа и цунамиопасного побережья, представляющие собой опасную и динамичную среду;
- район современной вулканической деятельности, представляющие серьезную и непредсказуемую опасность для окружающих ландшафтов.
Не стоит забывать, что только по сейсмоопасности вся территория может быть отнесена к катастрофической.
На острове природоохранной территорией областного значения являются: государственный заповедник «Курильский» (о. Кунашир).
С целью рационального использования, прогноза и охраны окружающей среды рекомендуется организация мониторинга по прогнозу землетрясений, цунами, извержений вулканов и экзогенных процессов.
Оценка перспектив района
Извлечение химических элементов и их соединений из термальных вод может иметь промышленное значение. Кроме того, есть возможность использования глубинных терм Горячего Пляжа для теплофикации и выработки электроэнергии района. Промышленные залежи серы как на исследуемом участке, так и на остальных островах в данный момент не разрабатываются. Этот вид полезного ископаемого может использоваться для нужд химической промышленности. Запасы серы в 1948 году были подсчитаны Г. М. Власовым. Общее количество на всех трех гидросольфатарных полях оценивается 27.000 тонн. Лечебные грязи и термальные воды Кунашира широко использавались в лечебнооздоровительных целях вплоть до начала 90-х годов. В данный момент поток туристов резко сократился, что объясняется сложностью допуска в погран-зону и отсутствием инфраструктуры. Развитие отрасли туризма на острове не только желательно, но и необходимо. Водопады, термальные источники, вулканы, лечебные грязи, эндемики флоры неизменно привлекают «диких туристов», следы посещения которых неизменно увеличиваются на туристических тропах и памятниках природы. При должном уровне 77
организации и наличии профессиональных инструкторов возможны следующие виды туризма: спортивно-экстримальный, научный, экологический, ботанический, лечебно
оздоровительный.
