Header Image
Небольшое интервью на тему создания инвестстандарта с Андреем Тетышем, председателем совета директоров АРИН.
Подробнее ...
Карстовые озера Тимана – памятник природы Республики Коми Печать E-mail
07.12.2014 21:43

Т.П. Митюшева1, Е.Н. Патова2, А.С. Стенина2, Ю.Н. Шабалина3, Т.М. Cеменова4
1Институт геологии Коми НЦ УрО РАН, г. Сыктывкар, ул. Первомайская, 54;
2Институт биологии Коми НЦ УрО РАН, г. Сыктывкар, ул. Коммунистическая, 28;
3Сыктывкарский государственный университет, г. Сыктывкар, ул. Петрозаводская, 122;
4Ухтинский городской комитет по охране окружающей среды, г. Ухта, ул. Юбилейная, 14

Исследованные карстовые озера располагаются на восточном склоне Тиманского кряжа в долине реки Тобысь (бассейн р. Ижма) в 40 км юго-западнее г. Ухта и в 15 от жд. ст. Тобысь (рис. 1). Для сохранения карстовых водоемов создан региональный (республиканский) водный памятник природы «Параськины озера» площадью 18.2 га. Особо охраняемая природная территория (ООПТ) учреждена постановлением Совета Министров Коми АССР от 26 сентября 1989 г. № 193. ООПТ «Параськины озера» включает три озера, которые представляют собой карстовые воронки большого размера, заполненные водой (рис. 1).


Рис. 1. Карта-схема расположения водного памятника природы «Параськины озера»


Рис. 2. Геологическая карта района ООПТ «Параськины озера»: а – Южного Тимана и прилегающих территорий [9], б – фрагмент карты увеличенного масштаба [3].

Нижнепермские ассельско-сакмарские, кунгурские и уфимские отложения (рис. 2б) представлены терригенно-карбонатными и сульфатными образованиями, залегающими под небольшим четвертичным покровом или выходящими на поверхность в долинах рек Ухта, Тобысь, Ухтарка и др. Отложения перми, выполняющие центральную часть Тобысской впадины, во многих местах собраны в пологие антиклинальные и синклинальные складки, часто ассиметричные, с размахом крыльев около 30-40 м (рис. 2б) [3, 9].
Нижнепермские ассельско-сакмарские, кунгунские и уфимские отложения (рис. 2б) представлены терригенно-карбонатными и сульфатными образованиями, залегающими под небольшим четвертичным покровом или выходящими на поверхность в долинах рек Ухта, Тобысь, Ухарка и др. [3, 9].
Отложения ассельского и сакмарских ярусов (P1as-s) сильно выщелоченные, трещиноватые доломиты и известняки с прослоями глин в нижней части. Мощность отложений 120-130 м.
В разрезе кунгурских отложений (P1kg) (мощность до 143 м) ведущее место занимают гипсы (розовые, белые) и ангидриты (голубые, зеленые), в подчиненном количестве развиты глины, известняки, песчаники. Мощность прослоев гипсов и ангидритов 15-20 м. Известняки в различной степени доломитизированные и доломиты образуют линзовидные, выклинивающиеся прослои (мощностью до 4.5 м) среди глин и алевролитов.
Общая геологическая характеристика района. В тектоническом отношении район исследования находится в пределах Тобысского прогиба Восточно-Тиманского мегавала Тиманской антеклизы [3, 9, 10] (рис. 2а).
Отложения уфимского яруса (P1uf) представлены лагунно-континентальной карбонатно-терригенной красноцветной толщей с редкими прослоями сероцветных осадков. Доломиты и доломитизированные известняки встречаются в виде линзовидных прослоев среди аргиллитов и мергелей, окрашены в белый, серый реже красный цвет (характерно пятнистое распределение окраски). В отдельных прослоях породы сидеритизированы, лимонитизированы и содержат до 20–25% алевритистого материала. Мергели (мощностью от 0,4 до 5-7 м) плотные, массивные красного цвета, неравномерно перекристаллизованы, фосфатистые связаны постепенными переходами с алевролитами, аргиллитами и доломитами.
Подземные воды, распространенные в толщах уфимских и кунгурских отложений (P1kg–P1uf) ввиду отсутствия выдержанных водоупоров, представляют единый гидравлически связанный водоносный комплекс (мощностью до 890 м), включающий водоносные горизонты, приуроченные к линзовидным прослоям песчаников, мергелей, доломитов, известняков и ангидритов [2, 10]. По характеру циркуляции воды пластово-трещинные, трещинно-карстовые напорные (до 200 м), с дебитами от 0.08-0.2 до 3.1-18.0 л/с. Воды этого комплекса принимают активное участие в выщелачивании гипсов, ангидритов, трещиноватых мергелей, известняков и образовании карстовых воронок. В районах распространения терригенно-карбонатно-сульфатных толщ кунгура подземные воды имеют HCO3–SO4 Ca–Mg состав, на других площадях воды пресные, HCO3–Ca (или Ca–Mg, Ca-Na).
Карст. В соответствии со схемой районирования карста Русской равнины [13] данная территория входит в Тиманскую карстовую провинцию Тимано-Печорской карстовой области. Водный памятник природы «Параськины озера» принадлежат Ухтинскому карстовому району, который характеризуется широким распространением карста в карбонатных и сульфатных породах пермского-каменноугольного и девонского возраста. Карстовые ландшафты характерны для р. Тобысь, Седью, Ухта и их притоков, где гипсовые породы отличаются неглубоким залеганием. Многочисленные воронки создают здесь корытообразную реликтовую долину рек.
Карстовые процессы на Среднем и Южном Тимане мало изучены, в отличие от хорошо изученных ближайших районов западного Притиманья (Беломорско-Кулойского региона и Пинежья в Архангельской области). Целенаправленное изучение карста до 1970-х годов не проводилось, все данные о карстовых явлениях получены попутно при выполнении других работ. Проявления карстовых процессов по р. Тобысь (ранее Тобыш) отмечены в исследованиях И.Н. Стрижова (1933) и В.В. Благовещенского (1935), посвященных изучению геологии района. И.Н. Стрижов (1933) связывал образование карстовых воронок с выщелачиванием гипсов из кунгурских отложений. Проявления карста данного района охарактеризованы В.М. Пачуковским и др. (1965), Л.П. Воловик и др. (1969), Т.И. Петровой и В.Ф. Лапицкой (1973) в процессе геологических и гидрогеологических съемочных работ. Особая заслуга в планомерном углубленном исследовании карста Тимана принадлежит сотрудникам Казанского университета Н.П. Торсуеву и др. (1972, 1974, 1975, 1985 и др.). Изучению карста европейского северо-востока России были посвящены работы Г.П. Лысенина (1981, 1997, 2000, 2010).
В результате этих исследований было установлено, что процессы карстообразования в пределах Тобысского прогиба Тимана наблюдаются на участках, где галогенные образования выходят непосредственно на поверхность или перекрыты маломощным (до 3-8 м) покровом четвертичных образований. По структурно-геоморфологическому признаку было выделено два вида карста: эрозионный карст и карст водораздельных пространств. Эрозионный карст (воронки, ниши, пещеры) приурочен к современным и древним долинам рек (установлен на рр. Тобысь и Ухтарка), активность карста связана как с поверхностными и подземными водами (сезонными колебаниями уровня вод). Карст водораздельных пространств (поля карстовых воронок, провальные карстовые котловины) наиболее развит в области активного водообмена, в зоне движения подземных вод к разнонаправленным речным долинам. Н.П. Торсуев отмечал, что левобережье р. Тобысь сильно пораженном карстом, и кроме обычных воронок встречены провалы глубиной 20-30 м с отвесными стенками, в которых обнажаются гипсы и ангидриты.
Карстовые воронки в данном районе встречаются чаще всего в виде цепочек или одиночных форм. Воронки, по классификации Г.А. Максимовича (1963), относятся к группе коррозионно-просадочных или коррозионно-провальных форм закрытого карста. По внешнему виду карстовые воронки обычно круглые правильной формы, размеры от 1-4 до 20-25 м в диаметре с поверхности и от 2 до 10 м – по дну. Глубина воронок колеблется от 1 до 20 м, углы склонов
40-50º. Днища воронок заболочены или залиты водой. Встречаются сложные фистончатые формы (например, озера Восьмерка, Кауфмана) – несколько (до 25-30) соединенных вместе карстовых воронок, различной глубины. Озера 3 – Большое Параськино и 1а – Восьмерка наиболее глубокие из исследованных озер, представляют собой коррозионно-провальные воронки.
Характеристика карстовых озер. Немногочисленные, проведенные ранее, исследования в бассейне реки Тобысь выявили значительное разнообразие расположенных здесь карстовых озер по химическому составу вод и биотическим составляющим. Каждое из озер представляет собой уникальную экосистему с особым сочетанием абиотических и биотических факторов, сформировавшихся в течение длительного времени под влиянием карстовых процессов.
В настоящей работе приведены результаты исследования ООПТ «Параськины озера», проведенные в 2007-2013 гг. сотрудниками Институтов биологии и геологии Коми НЦ УрО РАН. Изучены особенности химического состава вод, а также различные группы гидробионтов. Пробы из озер отобраны в межень в июле-августе 2007-2013 гг.
Озеро 1 (условное название – Восьмерка) сточное, неправильной формы, без островов (рис. 1, табл. 1). Представляет собой объединенные мелководными перешейками карстовые воронки. Дно илистое. Воды прозрачные, бирюзовые.
Озеро 2 (Кауфмана) состоит из нескольких воронок и имеет форму бабочки. Вода прозрачная, бирюзовая. Гидрохимический состав не исследовался.
Озеро 3 (Большое Параськино) сточное, овальной формы (около 450 х 256 м) состоит из несколько слившихся воронок (рис. 1, табл. 1), расположено в лесном массиве. Это наиболее глубокое (17,8 м) из озер, в период половодья имеет связь с рекой Тобысь. Вода прозрачная (до 6.6 м), желтоватая. Дно песчаное, с обломками светло-серых карбонатов.
В пределах памятника природы находятся также небольшие карстовые озера глубиной от 3 до 15-20 м.
Воды озер незначительно различается по анионному составу (HCO3–SO4 или SO4–HCO3) при неизменном преобладающем кальциевом составе (табл. 2). Такой химический состав вод является отличительной особенностью водных объектов Тиманского кряжа в зоне развития терригенно-карбонатных и сульфатных пермских отложений. Воды реки Тобысь также характеризуется преобладанием сульфатного иона в период зимней и летней межени и HCO3–Ca (или HCO3–SO4 –Ca) в период весеннего и осеннего половодья воды [2, 10]. Поступление сульфатов в воды происходит за счет выщелачивания гипсов и ангидритов из кунгурских отложений перми, сидеритов из уфимских пород.

Таблица 1. Характеристика озер, входящих в водный памятник природы «Параськины озера»

    
 

Параметры

Озеро 1

Озеро 1а

Озеро 3

Координаты

N

E

 

63020’05.2’’

52055’55.4’’

 

63020’05.1’’

52055’55.3’’

 

63020’15.8’’

52056’21.8’’

Альтитуда, м

124

124

120

Размеры, м

250 х 115

200 х 80

450 х 256

 

 

Глубина, м

максимальная

8,9

16,8

17,8

средняя

6-7

15-16

10-13

у берегов

4

3-4

0,5-2

Прозрачность, м

3

5,5

6,6

 

t, 0C

с поверхности

12,2

7,3

14,9

 

/глубина замера, м

 

11,1/8

 

6,0/15

7,9/6

1,2/14

 

рН

с поверхности

8,78

8,41

8,4

 

/глубина замера, м

 

7,86/8

 

7,68-7,71/15

8.26/6

7,76/14

 

Электропровод- ность, μS/см

с поверхности

623

665

457

 

/глубина замера, м

 

673/8

 

2095–2102/15

1193/6

1550/14

 

Минерализация, ppM

с поверхности

323

340

236-240

 

/глубина замера, м

 

349/8

 

1090/15

620/6

806/14

 

Запах воды, отобранной с глубины

сильный запах серо-

водорода

сильный запах серо-

водорода

легкий запах серо-

водорода

 

Макрофиты

хара, зеленые мхи и

др.

хара, зеленые мхи и

др.

зеленые мхи, рде-

сты и др.

 

 По степени минерализации водоемы являются пресными с поверхности (сумма ионов составляет 0,24–0,34 г/л) с повышением солености на глубинах (до 1.1 г/л – оз. 1 а) (табл. 2). С глубиной наблюдается увеличение содержаний макро- и микрокомпонентов при снижении температуры и величины рН, что отражает субаквальную разгрузку минерализованных подземных вод.
Величина рН среды во всех водоемах, измеренная непосредственно in situ характеризуется как щелочная, в лабораторных условиях при потере газовой составляющей вода приобретает нейтральную реакцию. У всех обследованных озер в пробах воды с глубины отмечен сильный запах сероводорода.
Отмечено повышенное, но не превышающее предельно допустимых концентраций для пресных вод содержание тяжелых металлов (в мкг/л): меди (0,1-0,65), цинка (0,8-3,1), свинца (0,04-0,33), никеля (0,09-0,85), марганца (0,44-3,1), хром (0,43-0,70) и др. Особо подчеркнем повышенные содержания стронция (табл. 2), воды озер значительно обогащены им на глубине (до 3,1 мг/л). Малое количество фосфора (0,005-0,15 мг/л) в воде всех исследованных объектов – обычное явление для северных районов. Содержание такого биогенного элемента как кремний в стоячих водоемах, как правило, невелико (в основном 1-3 мг/л).
В водах исследованных озер с глубиной наблюдается накопление кремния, достигающее 10.1 мг/л (в оз. № 1 а). Источником этих элементов в основном являются подземные воды, мигрирующие к зоне разгрузки – р. Тобысь, и по зонам трещиноватости в виде восходящих источников, питающие карстовые озера. Железо, также являющееся элементом необходимым для жизнедеятельности растений, в высоких концентрациях представлено в водах болот и водоемах, испытывающих их влияние. Вероятно, сток этих обогащенных железом вод поступает в верхний слой вод карстовых озер (13-68 мкг/л), с глубиной концентрация уменьшается до 6-8 мкг/л.

Таблица 2. Химический состав вод озер памятника природы «Параськины озера»

  

 

Наименование озер

 

Озеро 1 «Восьмерка»

Озеро 3

«Большое Параськино»

1 (поверх-

ность)

1 а (поверх-

ность)

1 а

(глубина 15 м)

 

Поверхность

 

глубина 10 м

ЕС, μСм

793

799

1728

739

1482

pH

7,28

7,72

7,2

7,69

6,94

 

Компоненты, мг/л

NH4+

0,01

0,78

0,013

1,34

Na+

5,5

5,5

6,9

5,6

6,3

Ca2+

107

110

298

73

247

Mg2+

13,2

13,5

22,7

10,1

26,4

Feобщ

0,013

0,013

0,008

0,068

0,006

Sr2+

1,34

1,37

2,89

0,69

3,1

Cl-

0,23

0,78

1,4

0,52

1,56

2-

82

115

197

97

191

-

124

139

159

88

128

Si

6,5

7,6

10,1

3,3

9,8

P

0,09

0,017

0,005

0,013

0,15

 

 

Формула химического состава вод

 

 

HCO 54 SO 46

Ca 80 Mg 16 Na 4

 

 

SO 51 HCO 49

Ca 80 Mg 16 Na 3

 

 

SO 61 HCO 38

Ca 87 Mg 11 Na 2

 

 

SO 58 HCO 41

Ca 77 Mg 18 Na 5

 

 

SO 65 HCO 34

Ca 83 Mg 15 Na 2

 

 Инвентаризация биоразнообразия показала, что озера имеют высокую природоохранную ценность [1]. Для данных водоемов выявлено высокое разнообразие гидробионтов. Обнаружены новые виды водорослей, уникальные для европейского северо-востока России [11]. В исследованных водоемах выявлено 406 видов водорослей (437 с учетом разновидностей и форм), которые относятся к 141 роду, 66 семействам, 32 порядкам, 12 классам и восьми отделам. Анализ систематической структуры альгофлоры показал, что большинство водорослей относятся к отделу диатомовых, составляющих 71%. Преобладание их по количеству таксонов разного ранга отражает северное положение исследованных водоемов, для которых данная группа обычно указывается в числе ведущих по разнообразию. Второе место занимают зеленые водоросли (13%) и третье – цианопрокариоты (8%). По отношению к содержанию солей в воде более половины (52%) видового состава – индифференты, предпочитающие среднюю степень минерализации. Значительно меньше галофобных видов (18%), ни один из них не имеет 100%-ю встречаемость, что объясняется повышенной минерализацией воды в большинстве озер. На третьем месте по числу таксонов – галофилы с мезогалобами (15%). По отношению к уровню рН первое место в экологическом спектре занимают алкалифильные виды с алкалибионтами, вместе они составляют 40%. Циркумнейтральные виды представлены четвертой частью всего состава (26%). Заметно меньшую долю составляют ацидофилы (16%). Сапробиологический анализ видового состава альгофлоры карстовых водоемов выявил преобладание индикаторов очень чистых и чистых вод (ксеносапробов, олигосапробов) – 30%. Биогеографический анализ показал, что более половины состава относится к группе космополитов (205 видов с разновидностями и формами, или 67%), аркто-альпийская и бореальная группы представлены по числу таксонов почти одинаково (54 и 57 таксонов соответственно). В озерах и прилегающих к ним водоохранных зонах отмечены виды сосудистых и споровых растений [8], включенные в Красные книги Республики Коми (2009) и Российской Федерации (2010): водоросли – хара обыкновенная, носток сливодидный, растения – кувшинка четырехгранная, кувшинка чистобелая и др. Анализ разнообразия диатомовых водорослей и комплекса ведущих видов свидетельствует об относительно благополучном состоянии водоемов в настоящее время и необходимости сохранения их статуса природных эталонов.
В составе бентоса оз. Большое Параськино установлено высокое разнообразие беспозвоночных [1]. Среди них обнаружен представитель древней фауны, ледниковый реликт гамарус озерный. Отмечается богатое видовое разнообразие моллюсков и олигохет, среди них есть представители, редко встречающиеся в европейской части России. Все зарегистрированные виды являются прекрасными индикаторами чистых вод.
На озере останавливаются на пролете различные водоплавающие птицы (утки, лебеди, гуси, кулики). Отмечены два вида земноводных. Видовой состав ихтиофауны оз. Большое Параськино по результатам исследований 2005 г. был представлен одним видом – окунем. Ранее обитали щука, плотва, гольян, налим. Использование водоемов в рекреационных целях и неконтролируемый любительский лов рыбы привели к исчезновению этих видов из водоема [1].
Таким образом, группа карстовых водоемов ООПТ «Параськины озера», уникальный природный комплекс, формирование происходило длительное время. Карстующиеся породы, имеющие возраст более 250 млн. лет, вплоть до настоящего времени подвергались процессам растворения и выщелачивания. Покровные оледенения выработали современную морфологию и оставили после себя мощный покров морены, а также многочисленные озера, заполняющие палеокарстовые формы рельефа (воронки, котловины). В настоящее время, процессы карстообразования активны, отмечается как поверхностный, так и подземный карст. Озера характеризуются высоким разнообразием гидробионтов, являются местообитаниями редких видов растений. В связи с вышесказанным необходима комплексная охрана этих озер как уникального для Республики Коми памятника природы для сохранения в нетронутом виде характерного для Тиманского Кряжа карстового ландшафтного комплекса. Кроме того, данная территория имеет значение для сохранения древних археологических и исторических памятников, связанных с периодом репрессий [1].
Для сохранения этой ООПТ необходимо неукоснительное соблюдение на практике режима особой охраны, который документально установлен. В настоящее время по гидрохимическим показателям вода озер остается чистой. Однако учитывая высокую рекреационную значимость территории (особенно для населения г. Ухта), высокую посещаемость оз. Большое Параськино, необходимо наладить постоянный контроль за их состоянием. Следует рассмотреть вопрос о создании в бассейне р. Тобысь ландшафтного заказника на базе памятника природы «Параськины озера». Администрации МОГО «Ухта» и Ухтинского городского комитета по охране окружающей среды выступают с предложением об изменения статуса и профиля этой ООПТ путем расширения границ с приданием данной территории категории комплексного заказника (природного парка). Предлагается включить в ООПТ дополнительно ряд других карстовых озер (карстовых воронок), а также наземных экосистем, расположенных в бассейне р. Тобысь до места ее впадения в р. Ухта. Это позволит расширить спектр охраняемых карстовых ландшафтов и водоемов.

Исследования проведены при частичной финансовой поддержке Программ фундаментальных исследований УрО РАН: № 12-У-5–1015 и проекта «Арктика».

Литература
1. Биологическое разнообразие особо охраняемых территорий Республики Коми. Водный памятник природы «Параськины озера». Выпуск. 20. / Отв. ред. С.В. Дёгтева, Е.Н. Патова. Сыктывкар, 2014. (в печати).
2. Воловик Л.П., Сосновская Г.Д. и др. Полевой отчет по гидрогеологической съемке территории листа Р-39-V. 1969 г. Рукописная. Комигеолфонд № 4604.
3. Геологическая карта СССР масштаба 1:200 000. Серия Тиманская Лист Р-39- V / Пачуковский В.М., Лютоев А.А., Мельников П.М. М: Министерство геологии СССР, 1978.
4. Красная книга Республики Коми. – Сыктывкар, 2009. – 791 с.
5. Красная книга Российской Федерации (растения и грибы) // Гл. редколл.: Ю.П. Трутнев и др.; Сост. Р.В. Камелин и др. – М.: Товарищество науч. изданий КМК, 2008. – 855 с.
6. Лысенин Г.П. Карстовые явления // Тиманский кряж. Т. 1. – Ухта: УГТУ, 2008. – С. 120-131.
7. Максимович Г.А. Основы карстоведения. – Пермь, 1963. Т. 1. – 444 с.
8. Патова Е.Н., Стерлягова И.Н., Шабалина Ю.Н. Редкие водоросли-макрофиты северо-востока европейской части России // Вестник Тверского гос. ун-та, 2008. № 3. – С. 105-112.
9. Пачуковский В.М., Останин В.Е., Цветкова М.В. Геологическое строение. Лист Р–39–V. – Ухта, 1965 г. Рукописная. Комигеолфонд № 3697.
10. Петрова Т.И., Лапицкая В.Ф. Отчет о результатах гидрогеологической съемки масштаба 1:200 000 на территории листа Р-39-V. – Ухта, 1973 г. Рукописная. Комигеолфонд № 4553.
11. Стенина А.С., Шабалина Ю.Н. Диатомовые водоросли в карстовых водоемах памятника природы «Параськины озера» (Республика Коми) // Известия КНЦ УрО РАН, 2013. № 2 (14). – С. 22-28.
12. Торсуев Н.П., Левин С.А. Географические аспекты изучения равнинного карста. – Казань, 1980. – 208 с.
13. Чикишев А.Г. Карст Русской равнины. – М.: Наука, 1978. – 192 с.

 
Free template "Frozen New Year" by [ Anch ] Gorsk.net Studio. Please, don't remove this hidden copyleft! You have got this template gratis, so don't become a freak.