Влияние вечной мерзлоты на деятельность содовых озер Забайкалья и пути использования солевых высулов в экономике регионов

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Забайкалье территориально расположено на юге Восточной Сибири в поясе умеренных широт, в самом центре обширного Евроазиатского континента на огромном удалении от морей и океанов, поэтому степень его континентальности составляет 85…90%. Данная территория относится к семиаридным районам, где среднемноголетний индекс аридности составляет 0,33 [6]. Такой тип климата относят к монгольскому [3] или к экстремально-континентальному [5], или резкоконтинентальному [4]. Поэтому циклические изменения в виде усыхания и возобновления содовых озер в Забайкалье являются важными экологическими факторами, которые связанны с климатом, что ведет к их ощелачиванию до рН 11-12 и пересыханию. Также на циклические изменения уровня воды в некоторых содовых озерах влияет вечная мерзлота. Исследование как внешнего, так и внутреннего проявления данного процесса является актуальным в фундаментальной науке в области водной экологии и использования их ресурсов (потенциала) в биотехнологии и прикладной микробиологии.

Цель и задачи работы - изучить влияние вечной мерзлоты на деятельность содовых озер в Забайкалье и исследовать пути использования солевых высулов в экономике региона.

Объект исследования: содовые озера Забайкалья и озеро Борзинское Соленое (Забайкальский край, Россия).

На территории Забайкалья насчитываются несколько групп озер - это озера долины реки Ингоды, Ононской и Борзинской долины (Борзинское Соленое, Дабаса- Нур, Остожей, Хусатуй, Иван-Нур, Саган-Нур, Шубутэ- Нур, Шабартэ-Нур), Селенгинской Даурии (оз. Цайдам) и Баргузинской долины.

Содовые озера Забайкалья имеют различные глубины и площади. В основном, это бессточные озера, представляющие мелководные бассейны с заметными террасами усыхания и береговыми валами, которые указывают на периодические изменения климата и обводненности озер, а отсутствие растительности отражает аридный климат данной территории. Современные морфометрические характеристики содовых озер не являются постоянными, например, в маловодные периоды эти озера нередко полностью пересыхают или значительно понижается их уровень, сокращается площадь и существенно возрастает минерализация воды [1].

В период международной летней экспедиции по юго-восточному Забайкалью в 1996, 2002, 2003 и 2004 г. вдоль берегов озер Цайдам (1996), Дабаса, Остожей, Хусатай (1996, 2002, 2003), Иван-Нур, Шубутэ-Нур, Шабартэ-Нур, Саган-Нур (Борзинское) и Борзинское Соленое (2002…2004) наблюдались образования грязевых бугров (вулканчиков) с высотой до 10…50 см, а в поперечнике до 10…50 см.

Наиболее яркие внешние проявления влияния вечной мерзлоты наблюдались в течение 2002, 2003 и 2004 годов на озере Борзинское Соленое (Забайкальский край), которое относится к Борзинской группе озер.

Борзинская группа озер расположена в пади Барун-Кондуй и ограничена с востока холмистыми увалами Давасу-Толгой, с запада плоскими сопками Хаара Ундури и Убур-Толгой. Падь заполнена песчано-глинистыми постплиоценовыми отложениями, среди них встречается соленосная известковая глина, которая является главным источником соленакопления в озерах. Холмы и сопки сложены изверженными породами, среди которых преобладают базальты [3].

В 26 км южнее от г. Борзя расположено соленосное озеро Борзинское Соленое. На данном озере происходит садка солей до 1,5 м. Глубина рапы не превышает 0,5 м, в 7 местах по периметру имеются выходы подземных вод, поэтому данное озеро не высыхает даже в засушливые годы. Кроме того, в течение года по территории водного зеркала озера круглогодично наблюдается образование грязевых бугров (вулканчиков) высотой до 1…4 м и шириной 2…20 м.

Образованные по берегу и территории водного зеркала озера Борзинское Соленое и других озер грязевые вулканчики сверху обычно сложены из твердой серой грязи, а внутри они сложены черной, бурой, темно-серой грязью вперемешку с водой и газами (метан, сероводород, углекислый газ, фосфористый водород). Эти грязевые бугры не всегда взрываются, иногда они исчезают и вновь появляются, и так может повторяться несколько раз до тех пор, пока не созреют. Созревание может происходит достаточно быстро в течение нескольких месяцев, а иногда в течение нескольких лет. Раскрытие грязевых бугров происходит не только весной (как утверждают некоторые ученые), а круглогодично. Созревшие грязевые бугры взрываются с достаточно большой силой, распространяя запах сероводорода (тухлого яйца) и образуя высотой до 3…20 м столбы грязи вперемешку с водой, затем на месте взрыва образуется кратер с водой, а на больших буграх в виде озерца. Глубина таких вулканов обычно не превышают 1,5…2 м, при этом дно остается твердым в связи с нахождением пласта вечной мерзлоты или ледяной линзы.

И.Н. Гладцин и А.И. Дзен-Литовский считают, что образование гидролакколитов и мерзлотных сальз происходит, когда действие зимних морозов доходит до вечной мерзлоты и происходит смыкание горизонтов. Тем самым между ними исчезает талик, превращаясь в мерзлотную пробку, которая закупоривает приток воды по талику и вызывает гидравлическое действие, сопровождающееся поднятием верхней мерзлой части коры (талика), образованием лаколлита или вулканчиков (бугра) разного размера. Вода в данном случае смерзается и образует линзу [2].

Слабое развитие снежного покрова в Забайкалье, позднее выпадение снега на мерзлую почву и холодная зима приводят к сильному и глубокому переохлаждению почвенной толщи и широкому распространению сезонной и многолетней мерзлоты. Глубина сезонного протаивания грунтов достигает до 3…5 м, а промерзания 5 м и более [2]. Поэтому для Забайкалья характерны образование гидролакколитов и вздутий в виде бугров и оплывин на поверхности почвы, где распространены сезонная и многолетняя мерзлота. Эти вздутия еще называют грязевыми вулканчиками или мерзлотными сальзами. Подобно вышеописанным процессам проявления ранее наблюдали И.Н. Гладцин, А.И. Дзен-Литовский, М.В. Дурдневская и Н.И. Толстихин на озере Дороненское, которое относится к Ингодинской группе озер [2].

Забайкальские степи с ноября по май покрываются бело-серым налетом из тонкодисперсных солей, которые образуются зимой на льду содовых озер, их еще называют высулами или выцветами солей, а на наречии местного населения - гуджиром или хужиром. Затем сильными ветрами (хиусом), которые постоянны в течение года для данного региона, сдуваются с ледяных поверхностей и разносятся по степи.

Минералогическое исследование солевых высулов содовых озер показало наличие термотнатрита (Na2(CO3) H2O), троны (Na3(CO3)(HCO3)2H2O), галита (NaCl), бикарбоната натрия Na2CO3, сульфатных и сульфитных солей.

Основными химическими элементами солевых выцветов являются натрий и кремний, хотя основное количество кремния связано с примесью обломочного материала. Содержащиеся в солевых выцветах фосфор, сера, калий и кальций имеют биогенный характер происхождения, а наличие в примеси бария, свинца и хрома - терригенный характер, также в следовых количествах были выявлены кобальт, селен, никель, углерод, цинк, ванадий, лантан, алюминий, железо, марганец, магний, титан и т.д.

Разные исследователи объясняют по-разному процесс образования солей на льду содовых озер Забайкалья, например, Франк-Каменецкий (1935) считает - испарением льда под влиянием солнца и ветра, а Власов (1976) - выдавливанием их из межкристаллического пространства льда.

Солевые высулы и соли с содовых озер до 60-х годов прошлого века имели большое промышленное значение в Забайкалье. Они собирались и перерабатывались в пищевую и кормовую соль, кальцинированную и кристаллическую соду.

В настоящее время на двух озерах Борзинское Соленое и Дороненское продолжают образовываться пластовые соли хлорида натрия с содой 0,2…0, 5 м, но по непонятным причинам они теперь не имеют хозяйственного или промышленного значения. Хотя при добыче и переработке могли бы использоваться как кормовая соль для сельскохозяйственных животных.

Потребность в кальцинированной и кристаллической соде, пищевой и кормовой соли (особенно) на сельскохозяйственном рынке Забайкальского края (Россия) всегда была и остается высокой. В связи с тем, что данный край является аграрно-сельскохозяйственным регионом, где основным направлением развития сельского хозяйства является разведение сельскохозяйственных животных (КРС, овец, коз, свиней, птиц, верблюдов, лошадей, пушных зверей), потребность в кормовой соли в больших количествах для этих животных остается постоянной. Поэтому сбор солевых высулов и солей с содовых озер с целью переработки и получения кормовой соли остается актуальным для экономики Забайкальского края и в настоящее время.

Литература

солевой озеро береговой гидролакколит

Кулырова, А.В. Влияние условий среды обитания на распространение и активность микрорганизмов содовых озер Южного Забайкалья. Автореф. дис….канд. биол. наук. - Улан-Удэ: БГУ. 1999.

Дзенс-Литовский, А.И. Проблема малых соляных озер Сибири и перспективы их использования. // Материалы совещания по развитию основной химической промышленности Сибири. СО АН СССР. - Новосибирск, 1967. С. 75.

Мурзаев, Э.М. Геоморфологические наблюдения в Восточной Монголии.//Труды института географии. - М.: Изд-во АН СССР, 1949. Вып. 14. С. 91.

Обязов, В.А. Изменение температуры воздуха и увлажненности территории Забайкалья и приграничных районов Китая // Природоохранное сотрудничество Читинской области (Российская Федерация) и автономного района Внутренняя Монголия (КНР) в трансграничных экологических районах: материалы конференции / Забайкал. гос. гум.-пед. ун-т. - Чита, 2007. С. 247-250.

Богданова, Л.Л. Химический состав атмосферных осадков Забайкалья / Филиппова Г.Р. // Геохимия и гидрохимия природных вод Восточной Сибири. - Иркутск, 1973. С. 207-214.

Власов, Н.А., Физико-химическая характеристика минеральных озер Юго-Восточного Забайкалья // Геохимия и гидрохимия природных вод Восточной Сибири. - Иркутск, 1973. С. 3-57.

Размещено на Allbest.ru