Геохімія гірських ландшафтів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Львівський національний університет імені Івана Франка

Географічний факультет

Кафедра фізичної географії

Курсова робота

на тему:

Геохімія гірських ландшафтів

Студента III курсу 1 групи

напряму підготовки 1.040104

спеціальності географія

Мандрики Богдана

Керівник Шубер Павло Михайлович

кандидат географічних наук, доцент

Львів 2013

Зміст

Вступ

1. Ландшафтні дослідження і освоєння гірських територій

1.1 Просторовий аналіз структури гірських ландшафтів

1.2 Природні територіальні комплекси гірських ландшафтів

2. Загальна геохімічна характеристика

2.1 Вплив живої речовини на міграцію хімічних елементів

2.2 Твердий і розчинений стік

2.3 Геохімічні особливості гірсько-лісних субальпійських і альпійських ландшафтів

2.4 Гірсько-лучні ландшафти

2.5 Високогірні пустелі

3. Льодовики і сніжники

3.1 Льодовики

3.1.1 Морфологія льодовиків

3.1.2 Термічний режим, тепловий баланс і динаміка льодовиків і сніжників

3.1.3 Геохімічна характеристика льоду

3.1.4 Хімічний склад льоду

3.2 Сніжники

3.3 Вплив льодовиків і сніжників на міграцію хімічних елементів

3.4 Геохімічні бар'єри

4. Нівальні і субнівальні ландшафти

4.1 Геохімічні ландшафти на істотно хлоритових гнейсах

4.1.1 Мінералого-геохімічна характеристика корінних порід

4.1.2 Мінералого-геохімічна характеристика нівального мілкозему

4.1.3 Водна міграція

4.2 Геохімічні ландшафти на хлорит-кварц-польовошпатових гнейсах і хлорит-серіцит-кварцових сланцях

4.3 Застосування методу спряження геохімічного аналізу у вивченні високогірних ландшафтів

4.4 Спільні риси водної міграції

Висновок

Використана література

Вступ

Геохімія ландшафту - новий науковий напрям, основи якого закладені працями академіка Б.Б. Полинова і його учнів. Цей напрям привертає все більшу увагу геохіміків, географів, грунтознавців та особливо геологів-пошукачів. У методах геохімії ландшафту вони знаходять можливості вирішення багатьох нагальних завдань пошукових досліджень. До високогірних районів, які займають переважно ділянки геосинклінальних областей, приурочені великі поліметалеві та рідкоземельні родовища. В даний час пошукових досліджень значна роль належить геохімічним методам. В результаті їх широкого застосування у високогірних районах Кавказу виявлено потоків розсіювання і ореолів концентрації конкретних хімічних елементів. Але подальша інтерпретація виявлених геохімічних аномалій представляє великі труднощі. Це пов'язано з тим, що до недостатньо враховуються особливості міграції елементів.

Мета: вивчення геохімічних особливостей гірських країн, методів ландшафтних досліджень, просторового аналізу структури гірських ландшафтів. З'ясувати вплив живої речовини на міграцію хімічних елементів, залежність хімізму порід від льодовиків та снігу, які їх покривають та проаналізувати характер утворення фізичних явищ, як геохімічний кисневий бар'єр.

Об'єкт дослідження: природні територіальні комплекси гірських ландшафтів, особливості його хімізму.

Методологічною основою курсової роботи є праці Б.Б Полинова, А.Г. Назарова, М.А. Глазовської, Г.П. Міллера та інших.

Наукова новизна роботи полягає в цілісному зібранні наукових напрацювань різних авторів по даній темі.

Робота розділена на 4 розділи:

I. Загальні відомості про гірський ландшафт та принципи, якими користуються при його дослідженні.

II. Загальна геохімічна характеристика, вплив живої речовини на міграцію хімічних елементів та деякі особливості хімізму гірського ландшафту.

III. Геохімічна характеристика льодовиків і сніжників, їх вплив на міграцію хімічних елементів.

IV. Поглиблений аналіз нівальних і субнівальних ландшафтів, особливості водної міграції та особливості методу спряження геохімічного аналізу у вивченні високогірних ландшафтів.

1. Ландшафтні дослідження і освоєння гірських територій

1.1 Просторовий аналіз структури гірських ландшафтів

Ландшафтні дослідження спираються на такі принципи, які дуже близькі основним вимогам наукової організації освоєння гірських територій. Що ж це за принципи, яке їх прикладне значення? Які форми і способи їх впровадження в ті галузі господарства, які мають справу з природними територіальними єдностями гірських країн? Спробуємо розглянути деякі з цих питань. Першим і основним ландшафтним початком, що відображає одну з найбільш істотних рис природи земної поверхності - її переривчастість, мозаїчність, - є принцип територіальної диференціації (рис.1). Компоненти, як і явища природи гір, що не існують поза природних територіальних єдностей. Властивості останніх визначають наявність або відсутність тих чи інших, пов'язаних з гірськими землями природних ресурсів, а контури ПТК даного виду можуть розглядатися як ареали цих ресурсів. Те ж саме можна сказати про природно-гсографічні процеси, в тому числі шкідливі стихійні явища, що обмежують господарські заходи в горах. Виявлення багатьох істотних особливостей таких процесів та їх територіально диференційований прогноз доцільно здійснювати також на ландшафтній основі.

Іншими словами, зафіксований і систематизований на ландшафтних картах природний поділ (дроблення) гірських територій на ділянки різного характеру стає невід'ємною научною основою диференційованого підходу до оцінки, освоєння та охорони їх природних багатств. Облік дискретних властивостей конкретних гірських територій створює, таким чином, важливі передумови оптимізації їх освоєння. Останнє досягається шляхом планування і здійснення всіх заходів, пов'язаних з використанням гірських земель, за властивими їм різноякісними типами природних територіальних єдностей.



Рис.1. Схема прояву в умовах гір ряду значущих для практики ландшафтних принципів: 1 - диференціації; 2 - комплексності, 3 - субординації; 4 - типології; 5 - поєднання; 6 - односпрямованість основного впливу, а - проурочища і підурочища різних видів.

Принцип комплексності є наступним з найважливіших ландшафтних основ пізнання і освоєння гірських територій. Комплексне використання має на увазі комкомплексне вивчення, що можливо тільки при впровадженні географічного методу. Причому комплексний підхід, як вже зазначалося вище, виражається не в тому, що в дослідженнях беруть участь представники різних наукових спеціальностей і не зводиться тільки до того, щоб отримати різні комбінації елементів природного середовища шляхом механічного накладення їх один на одного. Цей принцип - одна з найбільш істотних рис ландшафтного методу - грунтується на твердо встановленому ще В.В. Докучаєвим науковому факті тісного взаємозв'язку і сполучення розвитку всіх компонентів природи. При цьому менш залежні з них розглядаються як провідні чинники, що визначають основні особливості інших і процеси відокремлення територіальні одиниць. Повний комплекс суттєвих властивостей таких одиниць враховується і при ландшафтній оцінці ступеня їх придатності для певного практичного використання, що, як відомо, рідко вдається при вузькогалузевому підході. Всі етапи ландшафтних досліджень пронизує принцип підпорядкування (субординації). Він, природно, не втрачає свого значення і при вирішенні питань освоєння гірських земель. Цим початком визначаються, перш за все, систематичні співвідношення, тобто послідовність у ряді основних категорій територіального природно-географічного поділу земної поверхні. У процесі ландшафтних досліджень при визначенні основних властивостей ПТК насамперед враховують властивості тих одиниць більш низького рангу, що входять до їх складу, які мають для них індикаційне значення, домінують за площею і поширеністю. Ознаки інших одиниць або зовсім не беруться до уваги, або мають другорядне значення. Не можна не згадати тут про найважливіший принципі типологі, яким керуються при об'єднанні конкретних ПТК певного рангу в узагальнені типологічні категорії, що володіють якісною схожістю (див. рис. 1). Саме цей принцип дає можливість детально вивчати великі території, що складаються з великого числа дрібних одиниць. Оскільки кожен гірський (як і рівнинний) ландшафт складається з повторюваних поєднань східних ПТК, зовсім немає потреби вивчати кожен комплекс окремо. "Цілком достатньо вибрати по одному з кажного типу природного комплексу, що зустрічається в ландшафті, вивчивши їх досить докладно, поширити свої висновки на всі інші одиниці цього типу" (Н.А. Солнцев).

Принцип поєднання (комбінований) якосно різних ПТК не є настільки характерним для ландшафтних досліджень, як згадані вище. Зазвичай зусилля дослідників спрямовані на об'єднання ділянок не з різними, а з подібними властивостями, тобто до типології. Проте в природі вже встановлено існування систем просторово суміжних фізико-географічних одиниць, пов'язаних спільністю походження і отримали назву перегенетичних ландшафтних комплексів (Ф.Н. Мілько, 1966). Такими є верхові болота з крайової топи, сукупності балок, ярів і конусів виносу і т. д. Подібні генетично тісно пов'язані одиниці зустрічаються і в горах (наприклад, скелясті оголення й осипи, моренні пагорби й торф'яно-болотні пониження на днищах карів та ін.) Ще ширше цей принцип розкривається в "сполучених елементарних ландшафтах", пов'язаних між собою міграцією химичних елементів (А. І. Перельман, 1966).

При освоєнні гірських територій не можна не враховувати згаданих природно обумовленених поєднаннь. Але, поряд з цим, можливе і чисто прикладне застосування принципу комбінування, наприклад, при виділенні економічних районів шляхом поєднання гірських і передгірних ландшафтів, зв'язаних господарською єдністю (наприклад, ландшафти Карпат і Передкарпаття). За тим же принципом, шляхом поєднання великих морфологічних підрозділів передгірних, міжгір'яно-улоговинних і низько-, середньо-, високогірних ландшафтів, доцільно формувати туристські райони. Цікаві можливі комбінації на рівні висотних місцевостей. Так, наприклад, субальпійські луки пенепленізованого високогір'я в ряді карпатських ландшафтів являють собою цінні пасовищні угіддя. У той же час вони вдало доповнюються розташованими нижче карами давньольодовиково-ерозійного високогір'я. Вирівняні днища карів, з джерелами і струмками примикають до лісових масивів середньогір'я, є зручним місцем будівництва літніх приміщень для худоби та інших споруд. Прикладом поєднання одиниць меншого рангу можуть бути суміжні середньогірські урочища схилів, зайнятих лісами, і вузькі днища другостатечних річкових долин, уздовж яких здійснюється вивезення цього лісу.

Не можна не враховувати і принцип односторонніх зв'язків, або односпрямованість визначального впливу. Обмін існує і між морфологічними частинами ландшафту, які не ізольовані один від одного, а являють собою відкриті системи. Тому в міграції речовин усередині даного природного комплексу бере участь і матеріал, принесений з інших ділянок. У той же час частина речовини цього комплексу переноситься в інші. Обмін здійснюється шляхом стоку, зсуву, обвалу і скочування по схилу, при роботі поверхневих і грунтових вод, повітряних мас, тварин і т. д. Для нас, в даному випадку, важливо наявність добре вираженої односпрямованості більш потужного впливу. Вона проявляється, наприклад, в тому, що одному з "елементарних ландшафтів" належить більшою чи меншою мірою визначальне значення в геохімічному сполученні, а іншим - підлегле. Однонаправлено діють і багато схилових процесів (обвально-осипне знесення, зсув, площинний змив, лінійна ерозія, сніжно-соліфлюкціонні зсуви, лавинні знесення та ін.) До односторонніх зв'язків можна віднести й вітрове або дощове затінення одних територіальних одиниць іншими.

Розташовані вище комплекси роблять значний вплив на ті ділянки, які розташовані нижче. Спостерігається цілий ряд зворотніх впливів, наприклад, водойм, заплав, терасовий комплексів і т. д. на "автономні". Однак ці зв'язки за силою впливу значно поступаються першим. До них відноситься циркуляція водяної пари, перенесення вітром різних сполук, що містяться в повітрі, розселення рослин і тварин і т. д. (А. І. Перельман, 1966).

Таким чином, на тлі загального взаємозв'язку між природніми комплексами добре простежується однобічність визначального впливу (див. рис. 1).Так, при оцінці подурочіща карового днища доводиться детально вивчити чи здіймаються над ним подурочища карових стін. Останні є джерелом таких явищ, як осипи, обвали, снігові лавини та ін, визначають його інфляційний і вітровий режим, кількість і якість води, що сюди надходить і розчинених у ній речовин. У той же час облік оточення при оцінці схилів кару вимагає вивчення зв'язків не стільки з його днищем, скільки з розташованими вище ділянками пенепленізованого високогір'я. Не менш яскраво проявляється однобічність істотних зв'язків між урочищем крутого схилу річкової долини і прилеглою до його підніжжя терасою. Поверхневий і підземний стік, селі, зсуви і т. д. спрямовані незмінно до останнього і тим самим обмежують можливості її господарського використання. Інша річ з нижніми (заплавними) террасами, що безпосередньо примикають до русла гірської річки. Їх властивості багато в чому залежать від режиму і ерозійної діяльності річки, яка дренує, підмиває, а періодично і затоплює ці тераси.

1.2 Природні територіальні комплекси гірських ландшафтів

гірський ландшафт льодовик геохімія

Об'єктом ландшафтних досліджень гір є повні природні територіальні комплекси. Це, перш за все, елементарні одиниці - фації, а також їх прості об'єднання - ланки, подурочища і прості урочища. Сюди ж відносяться і складніші комплекси - складні урочища, стрії, висотні місцевості і завершальніий ряд морфологічних категорій гірського ландшафту сектори. У горах, з їх дуже складною і дробовою географічною диференціацію, що пояснюється швидкою зміною гірських порід, висоти, експозиції і крутизни схилів, в межах однієї мезоформи рельєфу зазвичай формується значна кількість фацій. Основною ознакою фації є гомогенність типу умов місцезростання (екологічних умов). Для лісних фацій це означає, що в їх межах зберігається один тип лісорослинних умов і єдиний корінний тип лісу. У той же час иа території однієї і тієї ж фації можуть мати місце кілька похідних фітоценозів.

Складні поєднання генетично і просторово взаємопов'язаних, однорідних за літології і режимам зволоження фацій (або їх угруповань) і ланок в межах частини або цілої мезоформи рельєфу утворюють урочища. Останні володіють цілком певним набором рослинних і грунтових різниць. Генетичний взаємозв'язок у даном випадку слід розуміти як ознаку, що виникає під впливом специфічних факторів морфогенезу, серед яких один (льодовикова, водна ерозія, гравітаційний знесення, морозне вивітрювання та ін) грає провідну роль.

Урочища, що складають певну висотну місцевість, формуються на значних територіях, різні частини якої різняться літогенно-стратиграфічними особливостями і гірськими породами, тобто являють собою різні геологічні поля. Тому вони розрізняються за морфологічним, морфометричними, гідрометричними, грунтометричними та іншими ознаками, а також за характером і інтенсивністю притаманних їм природних процесів. У зв'язку з цим, у межах висотної місцевості виділяються морфологічні одиниці, що отримали назву стрий (Г. Г 1. Міллер, 1966, 1968). Стрію можна визначити як природний територіальний комплекс, що складається з ряду літологически однорідних урочшц в межах однієї висотної місцевості.

Місцевості в горах розвиваються на базі висотних, генетично пов'язаних комплексів мезоформ рельєфу, що виникли по ходу розвитку окремих масивів, хребтів, гірських груп, улоговин під провідним впливом одного з факторів морфогенезу (Г.П. Міллер, 1963).

Це призводить до необхідності виділення ще однієї, найбільшої внутрішньоландшафтної морфологічної одиниці гірських територій - сектору. Ландшафтний сектор являє собою вертикальний ряд сполучених ділянок висотних місцевостей (груп стрій), що розвиваються в схожих умовах солярної і циркуляційної макроекспозіціі. Мабуть, цей комплекс особливо яскраво виражений у тих випадках, коли циркуляційна і солярна експозиції підсилюють один одного і навпаки, затушовується, коли ці фактори діють у протилежних напрямках. Так, незважаючи на те, що південні схили Гісеарского хребта отримують більше опадів, ніж північні, рослинність їх більш мезофільна, ніж на протилежних схилах (О. Є. Щукіна, 1960).

Рис. 2. Схема уособлення ярусів і ландшафтних гірських країн: Яруси: 1 - низькогірний; 2 - середньогірний; 3 - високогірний. Ландшафти; а, б, в, г - низькогірні; в, д - середньогірні; е, ж - високогірні.



Рис. 3. Блок-діаграма фрагменту одного з секторів гірського ландшафту. Висотні місцевості: 1 - пенепленізоване альпійсько-субальпійське високогір'я; 2 - давньолодовиково-ерозійне субальпійське високогір'я; 3 - крутосхиле ерозійно-денудаційне лісне середньогір'я; 4 - високі терасовані вторинно-лучні схили між гірських долин; а, б, в, г, д, е - стрії, що формуються на різних по літолого-стратеграфічних властивостях полосах гірських порід.

2. Загальна геохімічна характеристика

2.1 Вплив живої речовини на міграцію хімічних елементів

Питання про геохімічний вплив нижчих представників рослинності (водоростей, грибів, мохів, лишайників) і бактерій на руйнування гірських порід вперше був поставлений В.І.Вернадським у вченні про геологічну роль організмів і надалі розроблений Б.Б. Полиновим і його учнями "Вивчати перші стадії грунтоутворення на масивах-кристалічних породах (гранітах) у Ільменському заповіднику (1840 р.), Б.В. Полинов прийшов до уявлення про біогенне походження деяких глинистих мінералів. Ним було встановлено, що більшість мілкоземельного матеріалу примітивних грунтів формується не за рахунок безпосереднього руйнування мінералів гірської породи, е в результаті мінералізаціі тіл лишайників. Хімічні елементи, що звільняються з продуктів мінералізації лишайників, частиною виносяться з грунтового профілю, частково вступають у нові хімічні взаємодії. Таким шляхом утворюються вторинні глинисті і колоїдні мінерали, відсутні в складі масивно-кристалічних порід. За рахунок продуктів мінералізації (відмирання) організмів відбувається синтез нових мінералів (опал, халцедон, кальцит, монт-моріллоніт, ілліт та ін.)

Під безпосереднім керівництвом Б.Б. Полинова проводилось вивчення питання взаємодії рослин і грунту його учнями в різних природних зонах нашої країни, здебільшого у високогірних (альпійських) ландшафтах Північного Кавказу. Проблема біогенезу в нівальних ландшафтах Кавказу не вивчалася, але в нівальном поясі Тянь-Шаню, близькому до тих же умов, класичні дослідження про вплив живої речовини на утворення нівального мілкозему були проведені М.А. Глазовскою (1950). Вивчаючи нівальний мілкозем в тріщинах серед скель, вона переконливо показала, що так званий первинний мілкозем є продукт мінералізації тіл лишайників. Найбільш переконливими є результати, отримані при вивченні поверхневих кірочок на скелях, на висотах понад 4200 м. У скоринках вивітрювання було виявлено гідроксиди заліза, фітолітаріі і діатомові водорості, з добре вираженою органогенного структурою. Темні плівки 'високогірного засмаги', що покриває поверхню голих скель, що складаються з відмерлих клітин синьо-зелених водоростей, утворюється з найтоншої плівки живих водоростей, що поселяються на скелях і руйнують кристалічну речовину породи. Таким чином, і тут, вище видимої межі життя, відбувається руйнівна і творча робота живої речовини, що призводить до утворення вторинних біогенних мінералів і нової гірської породи - нівального мілкозему.

Найбільш активна роль у процесах акумуляції рухомих сполук належить синьо-зеленим водоростям, деякі з них захоплюють залізо і марганець ('високогірна засмага' на скелях), при цьому виділяється вільна вуглекислота і в результаті з розчину випаає кальцит. У поверхневих скоринках на скелях вміст мікроорганізмів у одному грамі речовини сягає мільйона. "Навіть абсолютно свіжа за зовнішнім виглядом порода утримує на поверхні колонії мікроорганізмів (Глазовская, 1950). Звичайно, не весь нівальний мілкозем біогенного походження. Більш грубі фракції пухких відкладень нівальних ландшафтів утворюються шляхом прямого фізичного і хімічного руйнування гірських порід. Особливо велика роль при цьому належить кислим сніговим та льодовиковим водам, багатим вуглекислим газом і вільним киснем. Але значний вплив у підготовці до руйнування надають мікроорганізми, виділяючи в навколишнє середовище органічні кислоти і СО 2. Питання про кількісне співвідношення біогенної і фізичної форм матерії і ії речовини в нівальних ландшафтах залишається ще не вирішеним. Ми схильні вважати, що для даного типу ландшафтів все ж характерна фізична міграція. Наведені нами геохімічні характеристики нівальних ландшафтів Кавказу є лише першим кроком на шляху до істинного пізнання геохімії природніх процесів у високогір'ях. Важко ще врахувати і оцінити геохімічну роль організмів у нівальних ландшафтах- це питання подальших досліджень.

Іншим етапом стало вивчення впливу нижчої рослинності на поглинання елементів з кристалічних порід різного речовинного складу. У високогірній області Північно-Західного Кавказу на вододілі Великої і Малої Лаби М.А. Бобріцкая (1950) вивчала лишайники і скельні мохи на альпійських високогірних (3000 м) хребтах, складених діоритами (хребти Магішо, Дженту), а також на кордоні гірських лісів і субальпійського ландшафту (2400 м) в районі Умпирського перевалу (породи - граніти).

Проби відбиралися у суворо елювіальний умовах, що виключають бічну привнось речовини. Вміст кальцію в золі лишайника вияився значно вищим, ніж в лишайнику з граніту. Це добре ув'язується з основою плагіоклазів в породах. У всіх випадках ці лишайники накопичують кальцій, що служить їх відмінною родовою ознакою (зольність 10,5%). На вапняках формується флора, що не виростає на інших породах: у лишайниках відзначається зниження інтенсивності поглинання кальцію. У скельних мохах накопичується кальцій; істотної різниці між мохами з діоритів і гранітів немає, але під мохами з діоритів більше, а з граніту- менше, кальцію.

Дослідження Е.І. Парфенової процесів біогенного мінералоутворення і мінерального обміну між примітивним гірничо-луговий грунтом і альпійською рослинністю, розвинених на діоритах хребта Магішо (Північно-західний Кавказ, висота близько 3000 м, альпійський ландшафт, верхній висотний ярус). Докладне дослідження взаємозв'язку між грунтом, рослинами і породою дозволили Е.І.Парфеновій зробити ряд нових висновків. Основну увага вона приділяє біогенному мінералоутворенню. Вивчаючи мілкоземельний матеріал, що міститься в дернині, Е.І.Парфенова шляхом фракціонування в рідинах і скрупульозного мінералогічного дослідження визначила низку вторинних мінералів, відсутніх в породі: мусковіт, гідрослюди, цеоліти, вторинний кварц, мінерали глин і біоліти. Нею встановлено, що в процесі грунтоутворення залишаються практично незмінними циркон, рутил, титан, магнетит, кварц, мінерали епидот-цоізітової групи. Вторинний кварц зустрічається лише в одиничних кристалах. Більш численні мінерали глин, представлені пластівчастими скупченнями і агрегатами. Частина з них, на думку Е.І.Парфенової, утворилася за рахунок серіцитозірованного плагіоклазу, порівняно легко піддається розкладанню. Крім того, за даними хімічного аналізу, фіксується зв'язок глинистих мінералів з хлоритами (підвищене утримування магнію) і склад, близький до залозистих монтмориллонітів.

Е.І.Парфенова виділила і вивчила біоліти - мінеральні новоутворення, що виникають всередині рослинних тканин. Серед біолітів зустрічаються фітолітарії кремнезему і мікрокристали щавлево-кислого кальцію - мінерал ювелліт. Всі ці мінерали виявлені в злаково-різнотравних і мохових дернинах. Отже, вже у верхньому висотному ярусі альпійського ландшафту спостерігається досить інтенсивне хімічне вивітрювання, зобов'язане головним чином впливу живої речовини. У результаті в пухкому мілкоземі з'являються вторинні мінерали, що представляють продукти руйнування алюмосилікатів (особливо плагиоклазов). Дослідження хімічного складу золи рослин, грунту і породи дозволили Е.І.Парфеневій скласти ряди біологічного поглинання і порівняти з такими ж рядами для лишайників (дані М.А. Бобріцкої): ряд манжетки близький до рядів лишайників, але Са концентрується в манжетці більше, a Fe і А 1 менше. Е.І.Парфенова виділяє елементи біологічної концентрації (вміст елементів у золі вище, ніж у корнінаселеному середовищі) і біологічного захоплення (вміст елементів не перевищує утримання в корнінаселеному середовищі). До групи активно концентрованих елементів відносяться S, Р, К і Са; елементом енергійного захоплення є Mg, просто захоплення - Si, А 1, Fe. Дослідник приходить до висновку, що основна відмінність біологічного кругообігу альпійської рослинності від лишайників і мохів полягає в більш різкому концентруванні К і менш Fe і А.

З числа досліджень, присвячених геохімічному вивченню високогірних ландшафтів Центрального Кавказу, відзначимо також роботу М.В. Ржаксінскої (1966) про рідкісні і розсіяні елементи в альпійській рослинності Приельбрусся, в якій встановлена ??біологічна акумуляція марганцю, міді, нікелю, цинку, молібдену, стронцію і, що особливо цікаво, свинцю. Проводячи статистичну обробку результатів спектрального аналізу золи рослинності, вона вивела середні найбільш ймовірні і нижньоаномальні значення, рекомендовані для пошуків. Робота М, В.Ржаксінскої проводилася в співдружності з СКРУ паралельно з нашими пошуково-геохімічними дослідженнями в нівальних ландшафтах Центрального Кавказу і Високогірного Дагестану (Назаров, 1968,1971).

2.2 Твердий і розчинний стік

Переважна більшість річок Кавказу відноситься до річок гірничо-арктичної і гірничо-степової зон (Кузин, 1960). Велика гідрологічна одиниця районування - Кавказький високогірний район - виділяється у складі гірничо-арктичної зони. Розглянуті нижче особливості стоку і ерозійної діяльності річок Кавказького високогорного району багато в чому типові й для річок інших високогірних районів, що мають подібну геологоструктурну і геоморфологічну будову (Альпи, Карпати, Північний Тянь-Шань, високогірні області Забайкалля, Північно Сходу колишнього СРСР, Далекого Сходу тощо).

Воднорозчинний стік. За площею басейну велика частина території Кавказу має стік в Каспійське море, проте за обсягом винесення води перше місце займають річки, що впадають в Чорне і Азовське моря; площа басейнів річок, що впадають в Каспійське море, становить 280 тис. кмІ, в Чорне і Азовське моря 100 тис кмІ; за обсягом ж стоку на частку річок першого басейну припадає 37 кмі, другого 43 кмі (Ареф'єва, 1953).

Оцінкою водоносності річок служить модуль стоку (табл. I). За даними П.С. Кузіна (1960), Л.К. Давидова (1955), В.А. Арефьевої (1953), А.Н. Важнова (1966), середній модуль стоку річок північного схилу Великого Кавказу (у західній та центральній частинах до верхового Терека) змінюється від 2-5 в передгір'ях до 50 л / сек*кмІ і більше у високогірній зоні. Із збільшенням сухості клімату до сходу стік зменшується і у верхів'ях річок рідко перевищує 25 л / сек * кмІ. Річки Гірського Дагестану характеризуються величиною модуля стоку не більше 10 л / сек * кмІ. У Західному Закавказзі модуль стоку досягає найвищої величини серед річок колишнього СРСР - 80-100 л / сек-кмІ. Так, наприклад, водотоки басейну р.. Бзибь мають модуль 77,5 л / сек-кмІ, річки Местіа-Чала і накрити (басейн р.. Інгура) до 90-100 л / сек-кмІ. Різке збільшення модуля стоку у високогірній зоні забезпечується високою густиною річкової мережі, що досягає значень 0,96-1,15 і навіть 1,2 - 1,35 км / кмІ.

У середньому водоносність річок Північного схилу Великого Кавказу коливається в межах 10-25 л / сек * кмІ. Частка льодовикового і сніжного (високогірного) живлення великих річок Кавказу (таких, як Кубань і Терек) досягає майже 50% від загального стоку (Давидов, 1955). У табл. 1 автором розраховані величини воднорозчинного стоку великих рік Кавказу, що сформувались на території високогір'я.

Таблиця 1. Стік розчинених речовин високогірних рік Кавказу (за даними А.А. Соколова, А.Н. Важкова (1966)).

Ріка	Середньорічний розхід (млрд. мі/год)	Загальна мінералізація, г/мі (середнє значення)	Стік розчинених речовин, млн.т/рік
Кубань	13,24	500	6,62
Малка	3,47	400	1,39
Баксан	2,99	200	0,60
Терек	11,04	250	2,76
Сулак	5,68	600	3,41
Самур	2,36	600	1,42
Калаус	0,06	600	0,04

Для порівняння показані величини розчинного стоку типово степових річок Куми і Калавуса. Найбільші величини стоку, як і слід було очікувати, характерні для найбільших річок Кавказу - Кулазні, Терека, Сулака.

Велика густота річкової мережі у високогірних областях Кавказу забезпечує різко нерівномірний розподіл розчинного стоку(табл. 1).

З таблиці. 1 видно, що у високогір'ях кількість речовини,, що виноситься з 1 км поверхні в розчиненому стані, в 1,5-3 рази більше, ніж на рівнині. Ці цифри вказують на відносний розмах хімічної денудації у високогірних і рівнинних областях. Інтенсивна хімічна денудація у високогірних районах, вимірювана сотнями тонн виноситься речовини з 1 км, відіграє велику роль у формуванні сучасного геохімічного вигляду високогір'я. Пенепленізованій поверхні протидіє протилежний процес - підняття гірської системи Кавказу та інших альпійських країн. У результаті взаємодії цих процесів різко розчленовується гірський рельєф, розвивається глибока ерозія річкових долин і тимчасових водотоків.

Ерозійна діяльність річок і механічна міграція речовини. Як показник ерозії беруть середню річну каламутність річкових вод. У межах Кавказу за ступенем розвитку ерозійної діяльності виділяються 4 району: 1) східна частина Великого Кавказу, 2) західна частина Великого Кавказу, 3) центральна, високо гірська частина, 4) Вірменське вулканічне нагір'я. Річки східної (піщано-глинистої) частини Великого-Кавказу - Терек, Сулак, Самур та їх притоки відрізняються виключно високой каламутністю. Одинична каламутність в період паводків досягає величезних величин - 80 000-120 000 г / м (р. Сунжа, притока Тереку). Найменша каламутність (50-150 г/мі), пов'язана з літологією порід (кристалічні гнейси і сланці, граніти, вулканогенного утворення), відзначена в центральній високогірної області Великого Кавказу і Вірменського нагір'я. Найбільша механічна міграція речовини характерна для басейну Терека і Кури. Частина щорічно винесених наносів осідає в дельтах великих річок. Так, наприклад, з 9 млн. т зважений ¬ частинок, щорічно виносяться Кубанню до гирла, в дельті осідає в середньому 2,64 млн. т. Для більшості типово високогірних річок Центрального Кавказу найбільша каламутність води спостерігається в період проходження максимальних витрат, до кінця літа. Для р. Баксан, наприклад, максимальна каламутність 3560 г / м зафіксована в серпні, мінімальна взимку (34 г / м у ст. Прохолодна). Величина твердого стоку від верхів'їв до усть високогірних річок змінюється відповідно до зміни величин каламутності річкових вод. Твердий стік з одиниці поверхні для деяких великих річок Центрального Кавказу, складає від 300 до 500 і навіть до 850 т / кмІ . При цьому величина як твердого, так і розчинного стоку залежить від літології порід і ступеня обводнення басейну водозбору.

Уявлення про масштаби механічної денудації і міграції речовини у високогірних районах буде неповним, якщо не враховувати ¬ вати роль селів. У горах Кавказу вони мають величезну транспор ¬ тірующей здатністю. Чимало гірських поселень на Кавказі по гребені раптово зійшли селевими потоками. Так, на заході, сель, зазначений у басейні Кіш-Чай, виніс 2180 тис. мі твердого матеріалу, при цьому плошаць селеобразуюшіх вогнищ рав ¬ на всього 250 кмІ. Таким чином, з 1 кмІ за один злива було винесено 87 тис. мі твердого матеріалу. Ще більш грандіозним був селевий потік, що пройшов у травні 1946 р. на р.. Гедар у м. Єриван. За орієнтовними підрахунками, всього було винесено 500 000 мІ твердого матеріалу, що відповідає щільності 280 кг на 1 мі води. Хоти сіли у високогірних районах Кавказу та інших регіо ¬ нів мають виняткове значення в перерозподілі речовини ландшафту, зміні його структури, геоморфологічного вигляду і в цілому круговороту речовини, геохімічна опенька селевих процесів досі не проводиться. Це одна з нагальних завдань геохімії ландшафту.

Порівняльна характеристика твердого та розчинної стоку. Наведені вище відомості дозволяють порівняти величини твердого та розчинної стоку високогірних річок Кавказу (табл. 4). Різке переважання твердого стоку над розчинним типово для всіх без винятку високогірних річок Кавказу, так само як і для річок, що формуються в передгір'ях і в степовій зоні (Кума, Калаус).

Таблиця 4. Співвідношення між загальною массою твердого і розчинного стоку (в млн.т/рік) деяких рік Північного Кавказу.

Ріка	Розчинний стік	Твердий стік	Перевага твердого стоку над розчинним	Відношення твердого стоку до розчинного
Кубань	6,82	9,2	2,58	1,39
Малка	1,39	5,20	3,81	3,78
Баксан	0,60	4,4	3,80	7,35
Терек	2,76	25,4	22,64	9.2
Сулак	3,41	19,0	15,59	5,75
Самур	1,42	8,0	6,58	5,64
Кума	0,29	0,81	0,52	2,8
Калаус	0,04	0,28	0,24	7,0

Віднешення маси твердого стоку до розчинного, що змінюється в межах 1,4-9,2 (у середньому 5,24), свідчить про величезне значення механічної міграції речовини у високогір'ях. Ще більш разючі контрасти в співвідношенні між твердим і розчинним стоком розкриваються при порівнянні обох видів стоку.

Твердий стік з 1 кмІ в абсолютних величинах значно перевищує розчинний. Відносний розмах механічної міграції в порівнянні з хімічною тут також вище і складає в середньому 6,7. Слід підкреслити, що вивчення твердого стоку, механічної (фізичної) міграції і співвідношення між твердим і розчиненим стоком має стати обов'язковою ланкою методології геохімії ландшафту.

2.3 Геохімічні особливості гірничо-лісових, субальпійських і альпійських ландшафтів

Грунтуючись на уявленнях фізико-географів, грунтознавців, геоботаніків, кліматологів, можна прийти до висновку, що якісно новим природним ланд шафтом високогір'я (по відношенню до рівнинного) є верхній пояс гірських лісів, субальпійські, альпійські і нівальні пояса. У силу специфічних умов клімату, біологічного кругообігу і рельєфу їх немає, не було і не могло бути на рівнині, в низькогір'ї та середньогір'ї. Але у зв'язку з тим, що до цих пір зміст поняття * високогірного * не визначено, питання про приналежність гірничо-лісової рослинності до високогірних ландшафтам залишається спірним. Однак, оскільки верхній ярус лісів Центрального Кавказу несе відбиток специфічного вигляду високогірних ландшафтів, ми розглядаємо лісові ландшафти в числі інших ландшафтів високогір'я (табл.3).

Зони і пояси	Абсолютна висота, м	Середньомісячна температура, С	Середньодобова температура, С	Середньорічна кількість опадів
		січень	липень
Напівпустеля	Від рівнини до 400-500	¦2	+26	+ 14	255
Зона степів лісостеп	Рівнина 100-300	-4,2 -4,9	+24 + 19,8	+9,2 +8,6	396 529
Зона низинних лісів	300-500	-3,5	+23,8	+ 10,6	565
Зона дубових лісів	200-700, до 1000	-4,3	+20,5	+8,4	715
Зона букових лісів	500-600	-3,7	+ 17,0	+7,2	952
Високогірні ландшафти поясу: гірсько-лісовий пояс і березово-сосновий ліс	1000-1200, до2100-2200 (релікти до 2500-2000)	-3,6	+ 16,5	+6,8	650
субальпійский	2200-2500	-7,0	+ 13,0	+3,2	1523
альпійский	2350-2500, до 2700-2800	-11,5	+ 10,8	-0,2	1573
Субнівальний і ніпальний	Вище 2800-3000	-18,0	-0,4	-9,5	1070

Гірничо-лісові ландшафти (сосново-березові ліси) займають верхній гірський пояс схилів Головного Кавказького хребта. Межі поширення лісів збігаються з межами колишнього зледеніння Кавказу. Бурі лісові грунти - різною мірою опідзолені. Освіта білястого підзолистого горизонту А 2 пов'язано з кислою реакцією грунтів (pH не перевищує 4,5). У грунтах під березовими лісами ступінь розвитку підзолоутворення найбільша. З підзолистого горизонту метали (мідь, цинк, свинець та ін) виносяться кислими грунтовими розчинами в нижнюю частину профілю; в підзолі накопичується кремнезем. Кисла реакція бурих лісових грунтів і утворення підзолистого горизонту мають тут важливе значення для геохімічних пошуків. Необхідно підкреслити, що грунти з явним підзолистим горизонтом або з прихованою підзолою відмічені не тільки під хвойними і листяними лісами, а й в субальпійських ландшафтах, приурочених до флювіогляціальним терасам, і навіть у нижньому висотному ярусі альпійського поясу (сімейство альпійських лугів), де зараз немає лісової рослинності. Але, найімовірніше, раніше на цих ділянках виростали соснові і березові ліси. За час їх зникнення (зміна клімату, вирубки) тип біологічного кругообігу 'не встиг' якісно змінитися від лісового до луговому, і грунт з підзолою збереглися. На ділянках розвитку підзолистого горизонту в грунтах металометричні проби слід відбирати нижче підзоли з глибини 0,3-0,5 м. Вибір правильного горизонту відбору проб набуває особливо велике значення при деталізації виявлених геохімічних аномалій. Встановлено, що середні значення міді, цинку, молібдену, берилію, марганцю і частково свинцю в гумусового горизонту підвищені в порівнянні з іншими грунтовими горизонтами. Неврахування цього фактора призводить до появи помилкових геохімічних аномалій. Такі 'аномалії', не пов'язані з рудними тілами і відбиті в деяких геологічних звітах на пошукових картах, надалі повинні бути відбраковані.

Кисла реакція лісових і альпійських грунтів обмежує можливості застосування у високогірних районах Центрального Кавказу грунтово-гідрохімічного методу пошуків. У водних витяжках грунтів, відібраних на віддаленні від рудних зон, відзначаються підвищеним значенням (в порівнянні з водами) рудних елементів-індикаторів: міді, цинку, іноді й свинцю. Застосуванню цього методу в високогір'ях Кавказу завжди передує трудомістка робота по визначенню фонових значень елементів у водних витяжках. Звичайна металлометрична зйомка по потоках розсіювання з упіхом вирішує багато пошукові завдання. У цілому, площі розвитку лісових ландшафтів щодо пошуків несприятливі, і тому тут зростає роль біогеохімічного методу. Для Центрального Кавказу це питання не вивчене, але для гірських областей Західного Кавказу застосування біогеохімії вже дало позитивні результати.

Субальпійські ландшафти вузькою смугою (150-300 м) простягаються в підставах гірських схилів і на ділянках флювіогляціальних терас. Грунтовий покрив представлений лучно-лісовими, дерновими гірничо-луговими і торф'янисто-підзолистими грунтами. Для рослинності характерні формації субальпійського рідколісся, сланких чагарників, субальпійського високотравья і лугів. У рамках прийнятої геохімічної класифікації автором проведена систематика типу субальпійських геохімічних ландшафтів на сім'ї, роди і види. У процесі грунтоутворення в субальпійських ландшафтах спостерігаються втрата кремнезему і накопичення алюмінію, заліза, титану, кальцію, калію і сірки, що свідчить про інтенсивне хімічне вивітрювання і руйнування алюмосилікатів в нижніх частинах високогірних областей Кавказу. Широко поширена серед геологів думку про те, що високогірні райони є переважно областями фізичного вивітрювання, сильно перебільшено. Кисла реакція грунтів сприяє руйнування кристалічних порід при активному впливі живої речовини. Біогенна міграція рухливих катіонів (кальцію, калію і магнію) у грунтах на кислих породах безпосередньо пов'язана з розподілом гумусу по грунтовому профілю. Під зарослями рододендрону формується підзолистий горизонт, реакція грунтових розчинів найбільш кисла (pH досягає 3,8;. З вищерозташованих гірничо-лугових грунтів виносяться фосфор, титан, кальцій і одновалентні (натрій і калій), що накопичуються в гумусі торф'яно-підзолистих грунтів. Останні в середньому на 60-70% багатші калієм і натрієм, ніж гірничо-лугові. При виборі правильного горизонту металлометрчного зразкування і при відбракуванню геохімічних аномалій необхідно враховувати, що в гумусового горизонту підзолів накопичуються мідь, цинк, молібден, нікель, рідше свинець.

Альпійські ландшафти за характером рослинності, грунтів в геохімічним особливостям поділяються на сімейства альпійських килимів та альпійських лугів.

Альпійські килими характерні для верхнього високогірного ярусу, вододілів і крутих гірських схилів. Грунти перегнійно-щебеністі, малопотужні (3-15 см), з погано диференційованим профілем, кислі і слабокислі (pH * 4,7-6,9), Незважаючи на промивання у верхніх частинах альпійського поясу, органомінеральна акумуляція речовини переважає над процесом виносу хімічних елементів з водним та внутрішньогрунтовим стоком і над процесами хімічного вивітрювання. У дерново-гумусовому горизонті накопичуються фосфор, калій, кальцій. Відмінна особливість цих грунтів - відносна насиченість верхніх горизонтів обмінними основми.

2.4 Гірсько-лучні ландшафти

Геохімічна сутність гірсько-лучних ландшафтів стає зрозумілою при порівнянні їх з тундрою, степом, тайгою (таблиця 4).

За величинами Б, П і К гірські луки найближчі до лугових чорноземнимх степів, і це визначає їх віднесення до В-групі. Розкладання органічних речовин, навпроти, протікає повільніше, ніж у степі, у грунтах розвинені менш окислювальні умови, окислювально-відновлювальна зональність інакша. За цими показниками гірські луки ближче до тундри і тайги. Подібна подвійність бика - головна особливість гірсько-лучних ландшафтів.

Таблиця 4.

Характеристики біку	Гірські луги	тундра	тайга	Лугові чорноземні степи	Сухі степи
А. Показники, що зближують гірські луки з степами
Біомасса (Б), ц/га	250	280	1000-30	250	140
Щорічна продукція
(П),	120	25	40-75	130	50
ц/га
	0,81	0,56	0,53-0,5	0,88	0,79
Б. Показники, що зближують гірські ліси з тайгою і тундрою
Реакція в верхньому горизонті грунту	кисла	кисла	кислая	Слабо кисла і нейтральна	Нейтральна і слаботріщинна
Швидкість
Розпад рослинності	повільна	Дуже повільна	повільна	швидка	Дуже швидка
Окисно-відновні умови в елювіальних грунтах	Глеєві, слабоокислюв.	Глеєві, слабоокислюв.	Глеєві, слабоокислюв.	окислювлаьні	окислювальні
Фактор, лимитуючий бик	тепло	тепло	тепло	зволоження	Зволоження
Гумінові і фульвокислоти	< 1	< 1	< 1	> 1	> 1

В цьому типі за ступенем континентальності можна виділити кілька відділів - приокеанічні, помірно-континентальні, різкоконтинентальні гірські луки. Для території Росії (на Кавказі) характерний помірно-континентальний відділ. Центральне положення в ньому займає альпійське сімейство з низькотравними луками. У більш теплому кліматі розвинене субальпійське сімейство з високотравними луками і більшої біомасою. Виділяють 2 основних класи - кислий (Н) і перехідний (Н-Са). Кожен з них включає усі три роди, але перший рід - плоскі рівнини, малохарактерний, хоча і зустрічається на стародавніх поверхнях вирівнювання (частіше на цих поверхнях формуються ландшафти II роду). Найбільш характерний третій рід. Число видів велике, причому переважають ландшафти на геосинклінальних формаціях. У багатьох гірських країнах широко поширені фліш і флішові формації.Альпійські луки розташовуються зазвичай на висотах більше 2000 м (на Західному Кавказі - 2200-3000) в холодному і вологому кліматі високогір'я. Прохолодне літо унеможливлює виростання дерев. Місцями середня температура липня не піднімається вище 4 ° С. Кількість опадів перевищує випаровуваність, організми добре забезпечені вологою, рослинність носить мезофільний характер. Бик лімітується недоліком тепла, за цією ознакою гірські луки ближчі до тайги і тундри, ніж до степів. Розріджена атмосфера і пов'язана з цим велика роль ультрафіолетового проміння визначають специфічні особливості біогенної акумуляції і, зокрема, фотосинтезу. Повітря високогір'я містить менше С 02, ніж на рівнинах, і, отже, умови повітряного живлення рослин тут гірші. Великий вплив на бик надає сильне випаровування, різка зміна температур протягом доби, значне нагрівання грунту в порівнянні з повітрям, потужний сніговий покрив і тривалі зими (6-10 місяців). Порівняно часті грози підвищують вміст озону в атмосфері і тим самим посилюють окислювальні реакції. У біомасі альпійських луків переважають багаторічні трави. Скелі звичайно покриті накипними лишайниками, які й тут є першими видимими агентами вивітрювання і грунтоутворення. Завоювання скель лишайниками відбувається повільно. Так, спостереження на Кавказі показали, що у підстави льодовика Шхельди на моренних брилах (гранітоїди) лишайники майже відсутні. На тій же висоті камені на лукових схилах суцільно вкриті різнобарвними накипними лишайниками. Це говорить про молодість морени, яку ще не встигли заселити лишайники. Подібні ділянки являють можливість для дослідження різних стадій вивітрювання скелястих порід. Грунти на скелястих породах мають малу потужність, щебінь часто залягає на глибині перших десятків сантиметрів, грунт і кора вивітрювання практично збігаються. Ймовірно, і в гірсько-лучних ландшафтах грунтовий мілкозем частково утворюється за рахунок розкладання рослинних залишків.

Ландшафти кислого (Н) класу. Вони розвинені на безкарбонатних породах, на яких формуються сильнокислі вилужені дернові грунти. Місцями в нижніх горизонтах грунтів розвивається оглеєння. Слабоокислювальне середовище (з рухомим Мп), мабуть, розвинене повсюдно. Склад тріщинно-грунтових вод у елювіальному і транселювіальному ландшафті формується за рахунок Бика та взаємодії з породами. Кисле середовище в грунті швидко змінюється нейтральним в уламковому елювії, і води, як правило, нейтральні або слабокислі. Вони переважно гідрокарбонатно-кальцієві, іноді з підвищеним вмістом Mg. Низька температура підвищує розчинність газів, зокрема О 2 і СО 2, води маломінералізовані, часто ультрапрісні. Через різку їх ненасиченість з ландшафту виноситься більшість елементів, у тому числі порівняно малорухомих.

Альпійські ландшафти перехідного (Н-Са) класу. Вони широко поширені на Кавказі на вапняках, доломітах, мергелях та інших карбонатних породах. Грунти зазвичай містять уламки карбонатних порід, навколо яких локально створюється нейтральне середовище. Проте в цілому грунтовий мілкозем кислий: бик сильніше впливає на породи, і в грунті виникає нерівноважне лужно-кислотне середовище, коли у одному і тому ж горизонті розвинені і кисле, і нейтральне середовище. Са СО 3 нестійкий, і двокарбонатні розчини покидають грунт, іллювіальний карбонатний горизонт не утворюється. Однак ці ландшафти є багатшими Са, чим кислі, pH тут вище, організми краще забезпечені Са, серед трав більше кальціефілів. У формуванні гідрокарбонатно-кальцієвого складу тріщинно-грунтових вод важливу роль відіграють процеси розчинення кальциту і доломіту. Води більш мінералізовані, ніж у кислому класі, ультрапрісних немає. Однак вони також ненасичені СаСО 3, у зв'язку з чим вторинні акумуляції вуглекислого вапняку, типу травертинів, відсутні.У гірсько-лучних ландшафтах актуальні всі аспекти практичного додатку геохімії ландшафту і в першу чергу екологічні. Невелика біомаса, повільний бик, розчленований рельєф визначають малу стійкість ландшафту, якій сприяють перевипасання, надмірне використання з рекреаційними цілями, гірничопромислова діяльність. Самоорганізація та саморегулювання тут порушуються легко, а відновлюються повільно і важко. У цьому плані гірничі луки близькі до тундри. Гірські луки є прекрасними пасовища, трави багаті N, Р і іншими елементами живлення. Із іншого боку, тут дефіцитні J, Na та інші елементи. В ландшафтах рудних полів характерний надлишок важких металів. Всі ці особливості є важливими і для медико-геохімічної характеристики ландшафтів. Пошуки руд у гірсько-лучному поясі часто сполучені зі значними труднощами, у зв'язку з сильно розчленованим рельєфом, задернованістю. Це підвищує роль геохімічних методів і геохімії ландшафту при пошуках. Тут застосовуються пошуки по ореолах і потока розсіювання. Ефективні і гідрогеохімічні методи.

2.5 Високогірні пустелі

Вони поширені в Азії на висотах 3000-4000 м (Тибет, Східний Памір, найбільш високі сирти Тянь-Шаню). Сильна інсоляція і випаровування в поєднанні з незначною кількістю опадів (місцями менше 100 мм на рік) зумовлюють виняткову сухість клімату, формування пустельних ландшафтів. Бик визначається своєрідністю кліматичних умов. Фотосинтез і дихання рослин тут протікають з більш високою інтенсивністю, ніж у помірній зоні. За С. Сабоієву, І.Ф. Грибовською і ін, у терескенових і полинових пустелях Паміру фітомаса коливається від 65 до 220 ц / га, тобто вона більше, ніж у типових пустель. Коріння складають 80-94% від фітомаси. Відзначена концентрація рослинами Sr, Мо, Мп, Си, РЬ. Утворення та накопичення крохмалю уповільнено, у зв'язку з чим в рослинах багато цукрів. Інтенсивний синтез білків, хоча валовий вміст N в травах невеликий (тобто високий відсоток білкового азоту). Активний також синтез аскорбінової кислоти. Усе це визначає високу якість кормів і має важливе значення для диких і домашніх тварин. На відміну від жарких пустель розкладання залишків у холодному кліматі протікає повільно.

За М.А. Глазовською, на сиртах Тянь-Шаню вивітрювання протікає по карбонатному типу, у грунтах і корі вивітрювання нагромаджується СаСО 3, pH грунтів і вод більше 7. Розріджена трав'яниста і чагарникова рослинність високогірних пустель сприяє накопиченню у верхніх горизонтах Са, Р, S. В умовах низької температури Na випадає у вигляді важкорозчинної солі - Na, SО 4. ЮН, О, тому при випаровувальній концентрації Са і Mg випереджають Na, в депресіях рельєфу формуються хлоридні солончаки і солоні озера (СаС 1,, MgCl,). В илах озер розвинена десульфуризація, у атмосферу виділяється сірководень, що знаходить відображення в топоніміці (Сасиккуль - "смердюче озеро"). Широко поширене мерзлотние явища, соліфлюкція, місцями зустрічається багатолітня мерзлота. Різко дефіцитні О (гірська хвороба) і J (ендемічний зоб).

3. Льодовики і сніжники

3.1 Льодовики

Лід і сніг, накопичені в біосфері, є одним з наймогутніших чинників її структури; своїми рухами і впливом на життя і гідрографію суші вони докорінно змінюють її речовина', - так В. І. Вернадський (1938) оцінював роль льоду і снігу в структурі біосфери; він підкреслював необхідність глибокого проникнення в сутність геохімічних процесів, зв'язаних з утворенням льодовиків і сніжників.

3.1.1 Морфологія льодовиків

Льодовики, фірнові накопичення і так звані вічні сніги займають величезні простори: наприклад, в районі 1 (рис. Ландшафтно-геохімічна карта високогірного району Центрального Кавказу/див. Додатки) - більше 40% площі, з них більше половини припадає на частку великих долинних льодовиків, третя частина - на малі льодовики, решта - на фірнові поля і сніжники (рис. 5). Один з найбільших льодовиків Кавказу Уллу-Чирау (мал. в) має товщину льоду в підставі до 400 м, довжина льоду 10 км, максимальна ширина 1-2 км. У межах льодовикових басейнів виділяється безліч елементарних ландшафтів. За положенням у рельєфі вони об'єднуються в певні сукупності, утворюючи, згідно з термінологією Б.Б, Полинова, місцеві ландшафти.

...