Эколого-геохимические оценки и картографирование состояния окружающей среды

Геохимические картыэто карты, отображающие закономерности пространственного распределения химических элементов в горных породах. Выявляют области рассеяния и зоны концентрации элементов в разных типах пород (изверженных, осадочных, метаморфических) и в пределах различных структурных зон региона.

Согласно классификации А. Е. Ферсмана, различают общие и частные геохимические карты. Общие геохимические карты составляются на основе использования качественных и полуколичественных аналитических данных, которые наносятся на генерализованную геологическую или тектоническую основу в виде химических символов различной величины и формы и показывают участки присутствия или повышенной концентрации отдельных элементов и их групп.

При составлении частных (поэлементных) геохимических карт используются результаты количественных определений, характерных для данного региона элементов. Частные геохимические карты обычно составляются для элементов, определяющих металлогеническую и промышленную специализацию региона (например, Cu, Pb, Zn, Ni, U и др.), или для сопутствующих элементов-индикаторов, имеющих большое поисковое значение (например, S, As, Sb, F, С1 и др.).

Изменения абсолютных или относительных (по сравнению с кларком) содержаний каждого из элементов в породах на площади региона отображаются сменой раскраски или изолиниями.

При геохимическом картировании территорий, сложенных осадочными или осадочно-вулканогенными породами и хорошо обеспеченных буровыми данными, наиболее рационально построение литолого-геохимических карт. На литолого-геохимических картах изолинии отображают количественное изменение содержания какого-либо одного характерного элемента или величины отношения геохимически близкой пары элементов в стратиграфически одновозрастных толщах, отлагавшихся в пределах древнего бассейна седиментации.

Литолого-палеогеографическая основа такой карты позволяет рассматривать концентрации элемента (например, Al, Fe, Mn, Р, U и др.) на фоне реконструируемых фациальных и климатических условий образования осадков данного возраста; при этом учитываются расположение древних береговых линий, областей сноса, их петрографический состав, а при достаточном количестве исходных данных — и физико-химические условия, существовавшие в области выветривания и в толще осадков на дне бассейна.

Геохимические карты вместе с прилагаемыми к ней разрезами, гистограммами, таблицами химических и минералогических анализов и др. геохимическими материалами помогают истолковывать причины возникновения аномальных (промышленных) концентраций элементов по сравнению с фоновыми их содержаниями в породах региона.

Геохимические карты существенно дополняют данные прогнозно-металлогенических карт, способствуя выявлению перспективных площадей при поисках месторождений эндогенных и экзогенных полезных ископаемых (рис. 8.9.1).

Рис. 8.9.1. Образец геохимической карты

Отражение на геохимических картах областей повышенных и особо пониженных концентраций некоторых элементов (например, I, В, Sr, Cu и др.) представляет также особый интерес для медицины и сельского хозяйства, т.к. с ними связаны заболевания человека и животных. Особенности миграции химических элементов в условиях современного ландшафта выявляются путем составления ландшафтно-геохимических карт.

Основные этапы составления геохимических карт с использованием современных средств компьютерной техники и спутникового наблюдения, следующие:

· обработка исходной информации - требует наличия развитых программных средств для решения конкретных картографических и содержательных задач;

· создание банка картографических условных обозначений;

· геометрическая стыковка разномасштабных материалов, изменение системы координат;

· применение методов статистического анализа пространственных и временных совокупностей;

· использование аппроксимирующих функций для анализа географических полей и т.п.

На сегодняшний день имеется широкий спектр различных программ, позволяющих строить (картограммы, картодиаграммы, изолинейные изображения и т.п.) и анализировать самые разнообразные картографические произведения.

Закономерным этапом на пути дальнейшей систематизации накопленных данных и их эффективного использования должно быть создание электронных геохимических атласов. Подготовленная концепция электронного экологического и геохимического атласа, суть которой – оценка природно-ресурсного потенциала и уровней экологической устойчивости урболандшафтных участков к техногенным воздействиям разного характера и интенсивности в различные сезоны года и синоптические циклы погоды, соотносится с концепцией экологической безопасности и концепцией развития геохимического картографирования.