Вестник МГТУ. 2018, том 21, № 1.

Вестник МГТУ. 2018. Т. 21, № 1. С. 128–138. DOI: 10.21443/1560-9278-2018-21-1-128-138 131 и литосферой. Академик А. П. Виноградов [16] определил среднее содержание элементов в осадочных горных породах на основе анализа глин и сланцев. Анализируемые нами ДО по гранулометрическому составу представляют собой глинистые илы [23], т. е. очень близки к глинам и сланцам, поэтому содержание элементов в ДО водоемов разумно сопоставлять с их содержанием в осадочных горных породах. Большинство элементов в осадочных горных породах в среднем находятся в большем количестве, чем в фоновых слоях ДО оз. Имандра (табл. 1). Вероятно, это связано с тем, что ДО состоят не только из минеральных, но также и из органических веществ (в оз. Имандра до 30 %), которые "разбавляют" общее содержание элементов. Вместе с тем средние фоновые концентрации Mn в ДО больше, а Fe – подобно их содержанию в осадочных горных породах. Относительное обогащение этими металлами связано с особыми геохимическими условиями в ДО оз. Имандра, в первую очередь окислительно-восстановительными, при которых идет образование железомарганцевых конкреций при окислительной обстановке [24] и пирита (сульфида железа) в восстановительной обстановке [25]. Примерно в равных количествах в ДО оз. Имандра и осадочных породах отмечено также и содержание других элементов, чутко реагирующих на изменение окислительно-восстановительных условий, – Co и As (табл. 1), что, возможно, связано с образованием в ДО минералов этих элементов. Таблица 1. Средние (X), минимальные (Min) и максимальные (Max) фоновые значения влажности и потерь при прокаливании (H 2 O и LOI, %), фоновые концентрации элементов (микроэлементы Cu, Ni, Zn, Co, Cd, Pb, As, Hg, Cr, Sr – в мкг/г, макроэлементы Mn, Fe, Al, P, K, Na, Ca, Mg – в %) в ДО оз. Имандра, отобранных в 1990-е и 2010-е гг., скандинавских озер (SL [10]) и малых озер Мурманской области (MR, с дополнениями и изменениями [5–7]). SR – среднее содержание элементов в осадочных породах [16] Table 1. Average (X), minimum (Min) and maximum (Max) background values of humidity and loss on ignition (H 2 O and LOI, %), background concentrations of elements (trace elements Cu, Ni, Zn, Co, Cd, Pb, As, Hg, Cr, Sr – in µg/g, major elements of Mn, Fe, Al, P, K, Na, Ca, Mg – in %) in the Lake Imandra sediments, collected in the 1990's and 2010's, the Scandinavian lakes (SL [10]) and small lakes of the Murmansk region (MR, with additions and changes [5–7]). SR – average content of elements in sedimentary rocks [16] Параметр SR SL MR Оз. Имандра 1990-е гг. Оз. Имандра 2010-е гг. X Min Max X Min Max X Min Max H 2 O – – – – – 73,7 59,9 84,2 80,4 56,8 91,1 LOI – – 24,0 0,9 88,9 12,6 4,7 21,7 13,8 3,6 27,9 Cu 57 28,7 28 2 94 39 28 65 38 13 67 Ni 95 49,7 27 4 101 52 29 161 42 21 70 Zn 80 110,6 94 3 274 97 69 128 92 59 160 Co 20 18,5 13 1 69 14 3 28 17 6 28 Cd 0,3 0,58 0,24 0,01 1,70 1,45 0,86 2,78 0,15 0,05 0,31 Pb 20 34,9 4,4 0,4 17,0 14,3 5,0 25,0 5,1 1,4 11,5 As 6,6 8,6 3,2 0,1 13,7 – – – 4,7 1,3 13,3 Hg 0,4 0,12 0,037 0,003 0,112 0,071 0,003 0,190 0,044 0,005 0,103 Cr 100 48,7 49 4 1 007 63 32 95 70 16 107 Sr 450 – 49 2 299 38 3 127 79 17 721 Mn 0,067 0,086 0,050 0,006 0,447 0,224 0,042 1,175 0,163 0,010 0,719 Fe 3,33 2,67 2,43 0,054 1,47 3,21 1,40 6,07 3,34 0,18 14,53 Al 10,45 2,6 1,97 0,227 6,76 2,30 1,33 3,44 2,52 1,24 4,26 P 0,077 – 0,113 0,006 0,508 – – – 0,180 0,060 0,644 K 2,28 – 0,159 0,012 1,16 0,156 0,067 0,298 0,194 0,090 0,344 Na 0,66 – 0,045 0,004 0,432 0,056 0,023 0,125 0,089 0,027 0,197 Ca 2,53 – 0,283 0,005 1,45 0,077 0,019 0,297 0,529 0,130 1,395 Mg 1,34 – 0,381 0,025 6,07 0,378 0,185 0,697 0,410 0,212 0,633 Для установления влияния природных факторов на формирование химического состава элементов в фоновых слоях ДО и связи элементов между собой проведены корреляционный и факторный анализы (табл. 2 и 3). Тесная связь глубины озера в месте отбора колонок на станциях с содержаниями Fe, а также положительное, довольно высокое значение коэффициента корреляции с Mn объясняется образованием железомарганцевых конкреций на большой глубине, как это было отмечено ранними исследованиями [24]. Другие природные факторы, такие как влажность и содержание органического материала, зависят в первую очередь от гранулометрического состава частиц ДО. Неуплотненные тонкодисперсные осадки (глинистые и алевритовые илы), имеющие размеры частиц менее 0,01 мм, обладают большой пористостью и значительной влажностью, а ДО с более крупными частицами, песчаными илами и песками, имеют соответственно меньшую пористость и влажность.